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Comportements électriques des isolateurs standards IEEE recouverts de glace

Chafiq, Mourad January 1995 (has links) (PDF)
Les lignes de transport et de distribution d'énergie électrique peuvent être exposées, durant la saison hivernale, à l'accumulation de glace. La présence de glace entraîne la dégradation des propriétés électriques de l'isolation des lignes et favorise l'apparition de l'arc de contournement. Les conséquences néfastes de l'accumulation de glace sur les isolateurs des lignes et des postes ont attiré l'attention des chercheurs. Les études entamées dans ce domaine consistent à déterminer la tension minimale de contournement, VMF, des isolateurs en porcelaine, en verre trempé, ou en matière synthétique recouverts de glace, soumis à la tension alternative ou continue dans les régimes d'accumulation et de fonte. Les études avancées dans le domaine du givrage des isolateurs se continuent actuellement dans le laboratoire des hautes tensions du Groupe de Recherche en Ingénierie de l'Environnement Atmosphérique (GRBEA) à l'UQAC et dans quelques autres laboratoires. Le but principal des études à l'UQAC consiste à établir une méthode standardisée de mesure de la tension de tenue maximale, VJM, des isolateurs recouverts de glace en fonction de plusieurs facteurs ayant trait au givrage et à la contamination. Cette méthode permettra de faire une conception adéquate des isolateurs destinés aux réseaux électriques dans les régions froides. Le projet actuel entrepris dans le cadre du programme du GREA consiste en particulier à la détermination de la tension de tenue maximale, VTM, des isolateurs en porcelaine de type standard IEEE en fonction des paramètres suivants: 1) le nombre d'isolateurs (pour deux types de glace: givre léger et verglas); 2) l'épaisseur de la glace (pour un type de glace: verglas); 3) la conductivité de l'eau (pour un type de glace: verglas). Les résultats des essais concernant les variations de la tension de tenue maximale, VTM ont démontré que les valeurs de V?, exprimées en kV en fonction du nombre d'isolateurs en présence du givre léger, sont plus élevées qu'en présence du verglas. Le verglas est donc plus dangereux du point de vue de la possibilité de l'amorçage de l'arc de contournement. Les résultats des essais concernant les variations de la tension de tenue maximale, VTM, exprimées en kV par mètre de distance d'arc, en fonction de l'épaisseur de glace, E, ont démontré que la valeur de VTM/m diminue avec la croissance de l'épaisseur: elle passe de 110 kV/m pour une épaisseur de 0,5 cm à 69,1 kV/m pour une épaisseur de 2,5 cm, soit une diminution d'environ 37%. À partir de 2,5 cm, la tension de tenue maximale, VTM, reste constante malgré la croissance de l'épaisseur du dépôt de glace. Les résultats des essais relatifs à la détermination de la tension de tenue maximale, VTM en fonction de la conductivité de l'eau ont démontré qu'une valeur élevée de la conductivité provoque une diminution sensible de la valeur de la VTM. Les essais effectués ont démontré que la croissance de la conductivité de l'eau de 4 u.S/cm à 150 u.S/cm a entraîné une diminution de la tension de tenue maximale de 137,2 kV/m à 69,1 kV/m, soit environ deux fois. La dernière partie de l'étude présentée dans ce mémoire concerne la comparaison entre les performances électriques des isolateurs recouverts de glace et celles des isolateurs pollués. Cette comparaison permet d'établir une certaine correspondance entre la sévérité de glace et celle de la pollution et de comparer l'épaisseur de glace accumulée, avec un taux de pollution sèche. Par exemple, la valeur de la tension de tenue maximale, VTM mesurée pour 6 isolateurs standards IEEE recouverts de verglas d'une épaisseur de 2,5 cm correspond à celle obtenue au cours d'essais sous brouillard propre avec un taux de pollution égal à 0,153 mg/cm2.
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Simulation numerique des vibrations induites par effet de couronne sur les conducteurs a haute tension

Demers, Pierre January 1994 (has links) (PDF)
En présence de pluie, les lignes de transport d'énergie électrique se mettent à vibrer à la fréquence naturelle du conducteur. Les vibrations sont causées par la présence intermittente des charges d'espace et du vent ionique située sous les gouttes d'eau suspendues au conducteur. Depuis une dizaine d'années, une étude visant à déterminer les mécanismes de ce type de vibration a été entreprise par les chercheurs de l'Université du Québec à Chicoutimi. De nombreux tests ont été réalisés notamment afin de mettre en évidence l'amplitude des forces en jeu ainsi que l'influence des conditions expérimentales (intensité des précipitations, polarité et valeur du champ électrique à la surface du conducteur) sur l'amplitude de vibration. Les résultats issus de ces études ont servi à valider le modèle conçu dans le cadre du présent travail. L'objectif est d'élaborer un modèle destiné à simuler numériquement les vibrations induites par effet de couronne sur les lignes de haute tension de grandeur réelle, en tenant compte de la variation des paramètres tels que: type de conducteur, intensité des précipitations, valeur et polarité du champ électrique à la surface du conducteur. Pour ce faire, la méthode des éléments finis a été utilisée et plus particulièrement la méthode de superposition modale. Cette méthode permet de transformer l'équation différentielle de base en un système d'équations différentielles découplées où chaque équation représente un mode de vibration. La discrétisation du temps a été réalisée à l'aide d'une méthode basée sur les différences finies. La variation dans le temps de la force induite par effet de couronne utilisée dans cette étude est de forme impulsionnelle. Cette forme donne des résultats satisfaisants et plus réalistes qu'en utilisant une forme sinusoïdale telle qu'utilisée dans les études antérieures. Dans un premier temps, un programme a été conçu pour modéliser les vibrations d'un conducteur d'une longueur de 3,58m, existant en laboratoire. Les résultats obtenus en utilisant ce conducteur ont permis de valider les facteurs d'amortissement. L'équation d'équilibre d'une goutte d'eau soumise à un champ électrique nous a permis de déterminer le moment d'éjection des gouttelettes d'eau. Un phénomène de battement a été observé expérimentalement ainsi que lors des simulations avec l'équation d'équilibre. Ce phénomène démontre que les simulations effectuées avec l'équation d'équilibre représentent bien la réalité. Dans un deuxième temps, des simulations ont été effectuées sur deux lignes réelles en faisant varier les paramètres cités ci-avant. Les résultats obtenus sont conformes avec les observations effectuées sur le terrain: l'amplitude des vibrations est de l'ordre de 1 à 5 cm avec une fréquence variant de 0,2 à 3 Hz. La méthode de superposition modale utilisée pour modéliser les vibrations induites par effet de couronne a permis de reproduire plusieurs modes de vibration lors des simulations réelles contrairement aux simulations obtenues avec la méthode de Wilson qui n'excitait que le premier mode. De plus, le temps de calcul est très court avec la superposition modale permettant ainsi l'utilisation d'un plus petit pas de temps et par conséquent une augmentation de la précision dans les calculs. Donc la méthode de superposition modale s'est avérée un bon choix.
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Contribution à l'étude de l'influence des décharges de couronne sur la perte de volume d'une aspérité de glace portée à un potentiel élevé

Li, Ya January 1993 (has links) (PDF)
Les résultats d'une étude relative à l'accumulation de la glace sur les conducteurs portés à un potentiel élevé, ont démontré que la structure de la glace déposée dépend de la polarité et de la valeur du champ électrique à la surface du conducteur. La structure de la glace devrait être reliée à la nature et à l'intensité des décharges par effet de couronne, lesquelles sont fonction de la polarité et de la valeur du champ électrique. Dans cette étude, certaines conséquences des effets de la décharge de couronne en tension alternative et en tension continue, sur un cône de glace porté à différentes températures inférieurs à 0°C, ont été examinées. Premièrement, la perte de volume à la pointe du cône de glace placé à une distance de 2 cm d'une grille en acier inoxydable a été mesurée en fonction de la température (de -5°C à -20°C) et de la tension (de 15 kV à 25 kV). Deuxièmement, la vitesse du vent ionique a été mesurée sous la grille en utilisant un tube de Pitot connecté à un capteur de pression. Il a été démontré, pour des valeurs données de tension et de température, que le taux d'érosion de glace était plus élevé en tension alternative qu'en tension continue. En plus, il a été observé que la vitesse du vent ionique était approximativement la même sous les tensions alternatives et continues positives. La vitesse du vent ionique et le transfert d'énergie aux aspérités de glace par les ions et les électrons ne semblent pas être les facteurs responsables de la création des différences de la structure de glace sous des différentes polarités de la tension.
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Un détecteur perceptif de la hauteur tonale pour la parole téléphonique

Liu, Yong Chun January 1992 (has links) (PDF)
La détection de la hauteur tonale dans un signal de parole est un problème complexe et important pour des applications en reconnaissance de parole continue. Lorsqu'on souhaite détecter la hauteur tonale sur la parole téléphonique, la difficulté est plus grande, puisque la fréquence fondamentale n'est pas claire dans le signal. Nous proposons un modèle pratique basé sur des connaissances psychoacoustiques et physiologiques de l'oreille. En effet, cette dernière est capable d'extraire la hauteur tonale du signal de parole téléphonique. Le modèle proposé comprend trois éléments: un banc de filtres auditifs qui simule les mouvements mécaniques de la membrane basilaire; un modèle fonctionnel qui calcule des pseudo-histogrammes périodiques reliés à la période de la fréquence fondamentale; l'élément final combine la sortie des histogrammes pour extraire la hauteur tonale. Ce modèle est testé sur des données de parole numérisées à travers le réseau téléphonique de la région de Montréal. Les résultats des expériences indiquent que cette approche permet d'obtenir la hauteur tonale même si l'énergie de la composante fondamentale du signal de parole est très faible.
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Contournement en courant continu et alternatif des isolateurs givrés, précontaminés ou propres

Dallaire, Marc-André January 1992 (has links) (PDF)
Divers essais furent réalisés dans le but de déterminer le niveau de la tension minimale de contournement VMF des isolateurs antibrouillard en porcelaine. Ceci, sous tension alternative ou continue, de polarité positive ou négative, dans les régimes d'accumulation ou de fonte. De façon générale, les résultats obtenus ont montré qu'une augmentation de l'épaisseur de la glace accumulée provoque une diminution du niveau de la tension VMF. Dans les mêmes conditions atmosphériques d'accumulation, la plus basse tension VMF est rencontrée sous tension continue négative; même si dans ce dernier cas, aucune augmentation notable de la quantité de glace accumulée n'a été observée. En régime d'accumulation, la tension appliquée aux isolateurs est augmentée immédiatement après la période d'accumulation de glace pour réaliser l'essai de contournement. Tandis qu'en régime de fonte, une longue période (de 3 à 5 heures) de réchauffement est intercalée entre la période d'accumulation et l'augmentation de la tension. En régime d'accumulation, la température ambiante a été maintenue constante pendant tout l'essai à environ -12°C; en régime de fonte, elle a été augmentée de -12°C à environ 0°C avant l'augmentation de la tension. Afin de s'assurer de la présence d'une couche d'eau à la surface de la glace accumulée sur les isolateurs, il est préférable de prolonger le régime de fonte le plus longtemps possible lorsque la température de 0°C est atteinte. Cependant, il est préférable d'appliquer plus rapidement la tension d'essai si de fortes décharges érodent la glace tout en entraînant un égouttement prématuré de l'eau de fonte. En régime d'accumulation sous tensions alternatives ou continues, avec une précontamination modérée de 0.05 mg/cm2, la tension VMF diminue d'environ 16 % par rapport à sa valeur en l'absence de contamination. Une précontamination légère de 0.01 mg/cm2 provoque une diminution de la tension VMF d'environ 4 % comparativement à celle mesurée avec des isolateurs propres. De façon générale, la tension VMF est du même ordre de grandeur en courant alternatif (C.A.) qu'en courant continu négatif (C. C.-) ; elle est environ 18% plus élevée en courant continu positif (C. C.+). En régime de fonte, la plus basse tension VMF est obtenue après avoir accumulé une quantité de givre lourd correspondant à une épaisseur d'au moins 2 cm de glace sur le conducteur témoin. Une baisse d'environ 4% (3 W) de la tension VMF par rapport à sa valeur en régime d'accumulation a été observée pour les tensions alternatives et continues positives. Concernant la polarité négative, cette baisse de tension est de l'ordre de 24% (18 kV) Quelle que soit l'épaisseur de la glace accumulée ou la polarité de la tension (positive ou négative), le rapport entre l'énergie électrique fournie aux isolateurs et le volume d'eau éjectée des isolateurs pendant le test de contournement reste constant à 2.1 ml/kJ. En tension alternative, le dit rapport est établi en fonction d'une puissance électrique apparente; la valeur obtenue est de 1.94 ml/kV. A. s. En régime d'accumulation, des traces d'érosion sont observées à la surface des isolateurs avec une précontamination modérée de 0.05 mg/cm2. Des traces d'érosion similaires sont repérables sur des isolateurs non contaminés en régime de fonte sous tension alternative.
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Intégration et exploitation d'outils de visualisation - Compréhension de situations complexes

Tye Gingras, Olivier 03 1900 (has links) (PDF)
La compréhension de situations complexes s’avère de plus en plus nécessaire, notamment dans les domaines militaires. En réponse à cette demande, le projet IMAGE, en cours à Recherche et Développement pour la Défense Canada – Valcartier, vise à développer un environnement interactif offrant des outils logiciels aidant à augmenter la vitesse et le niveau de compréhension de l’humain dans de telles situations. Il regroupe quatre grands modules : Scénarisation, Simulation, Exploration et Représentation. Le projet présenté dans ce mémoire a trait au développement d’un prototype pour la partie Exploration, qui regroupe principalement des outils de visualisation. Cette plateforme servira à des expérimentations en psychologie cognitive visant à mesurer l’augmentation de la compréhension offerte par ces outils. L’humain étant au centre de l’environnement développé, certaines théories qui lui sont reliées, touchant notamment la psychologie cognitive, les interfaces personne-machine ainsi que la visualisation d’information, sont d’abord présentées. Une revue de diverses plateformes logicielles existantes, susceptibles d’offrir des fonctionnalités intéressantes pour l’implémentation, est également effectuée. Suite à une évaluation plus approfondie des outils retenus ainsi que plusieurs tests avec ces derniers, une première problématique, ayant trait au transfert de multiples flots de données XML partant du module Simulation vers le module Exploration, est alors abordée; la création de l’application ImageDataServer s’ensuit, faisant usage du framework ACE pour la gestion de multiples connexions et le traitement de données en parallèle. Suite à cette réalisation, des premiers jets de représentations visuelles, basés sur un scénario tactique de convoi militaire, sont développés à partir des données de simulation de ce scénario transférées vers Eye-Sys, une application de visualisation générique. Une scène 3D montrant l’évolution spatiale et temporelle ainsi que les interactions entre les agents de la simulation, véhicules militaires, explosifs et insurgés, y est mise en action grâce à des données provenant d’une base de données MySQL. La vue est également synchronisée à une application de simulation interactive, Multichronia, servant de point de contrôle principal pour l’utilisateur. Une évaluation des performances du système et une discussion sur divers aspects de développement complètent ce mémoire.
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Application des réseaux neuronaux flous à l'identification et la protection d'un transformateur triphasé

Varkiani, Shahriar January 1998 (has links) (PDF)
Récemment, des systèmes avancés de reconnaissance et de prise de décision incorporant des éléments de logique floue et de réseaux de neurones artificiels ont été appliqués avec succès à l'identification, la commande et la protection des réseaux électriques. Le principal objectif de cette thèse consiste à explorer la capacité de systèmes neuro-flous, qui sont une combinaison des systèmes à réseaux de neurones et à logique floue, pour l'identification d'un transformateur triphasé, en vue de développer un modèle non-linéaire permettant de mieux protéger le transformateur contre les défauts internes. Deux modèles, l'un direct et l'autre indirect, sont développés afin de prédire les courants secondaires en fonction des courants primaires et réciproquement. Un algorithme hybride d'apprentissage est utilisé pour entraîner les modèles. Celui-ci procède en deux étapes; premièrement, dans la passe en sens direct (des entrées vers les sorties) il impose des paramètres des prémisses et emploie l'estimateur aux moindres carrés pour ajuster les paramètres des conclusions. Ensuite, procédant en sens rétrograde (des sorties vers les entrées), il fixe les paramètres des conclusions et emploie un algorithme du gradient pour ajuster les paramètres des prémisses, de manière à minimiser l'erreur total des modèles. Plusieurs fichiers de données d'apprentissage sont utilisés, afin de refléter toutes les conditions d'exploitation possibles: nominales, surcharges permanentes et transitoires, défauts externes et courants d'appel lors de la mise sous tension. Cependant, ces fichiers d'apprentissage n'incluent aucune donnée de défaut interne. Au terme de l'apprentissage, plusieurs nouveaux fichiers de données sont utilisés pour valider les modèles neuro-flous. On peut ainsi vérifier leur généralisation sur des données qu'ils n'ont pas vues durant leur entraînement. Au total, les modèles neuro-flous démontrent une bonne aptitude à prédire le comportement d'un transformateur de puissance de façon précise sous des conditions nominales, avec des erreurs de modèle direct et indirect relativement faibles. Cependant, ces erreurs augmentent substantiellement lors d'un défaut interne, ce qui permet de déterminer rapidement l'occurrence d'un tel défaut.
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Conception, réalisation et évaluation d'un modèle biomécanique lié à l'équilibre inclus dans une orthèse pour les personnes ayant un déficit moteur

Zaibi, Helmi 02 1900 (has links) (PDF)
De nos jours, les chutes représentent une grande préoccupation dans le domaine de la santé publique à cause de leurs conséquences préjudiciables sur l’état physique et physiologique de la personne, et cela se remarque davantage chez les personnes âgées. En effet, elles entraînent plus de 90 % des fractures de la hanche augmentant le taux de mortalité accidentelle chez les personnes de plus de 65 ans. En plus de ces dommages physiques, elles laissent un impact psychologique en raison de la peur de tomber à nouveau et d’un manque de confiance en soi pour se tenir en équilibre lors d’une situation imprévue. De ce fait, il s’avère nécessaire de concevoir une interface d’assistance mobile qui contient la technologie nécessaire afin d’analyser et de comprendre le comportement humain dans ses activités quotidiennes et d’interpréter les caractéristiques de son environnement pour évaluer un risque de chute en temps réel. De ce fait, nous avons élaboré un modèle biomécanique de l’humain dans le but d’améliorer, d’une part la compréhension de l’équilibre et d’autre part d’identifier tout risque de chute éventuel dans la vie quotidienne d’une personne. Avant d’aborder le coeur de nos travaux, nous avons cherché dans un premier temps à se familiariser avec les paramètres de la marche pouvant déterminer un risque de chute chez les personnes en perte d’autonomie. Cela vise principalement à étudier la cinétique de l’équilibre et la dynamique du mouvement du corps lors de cette locomotion. Nous avons réalisé une revue de littérature complémentaire pour choisir le protocole expérimental le plus adapté à notre étude. De même, cette recherche porte sur les instruments de mesure des paramètres liés à l’équilibre et les méthodes d’analyse du comportement posturale d’un participant lors d’une perturbation imprévisible. Enfin, cette revue est clôturée par l’étude de quelques travaux antérieurs portant sur la modélisation mécanique de la marche et la modélisation biomécanique de la position orthostatique. Ainsi, nous avons modélisé le corps par le pendule inversé, le système neuromusculaire et une partie du système somatique. Ensuite, nous avons travaillé sur l’identification de chaque système biomécanique pour la construction finale du modèle lors de la posture debout et lors de la marche. De ce fait, nous avons mis en oeuvre deux procédures expérimentales, dont celle nommée « Tether-release ». Dans la première expérience, nous avons attaché une charge au corps d’une personne jeune et en bonne santé (via un système de poulies et un câble). Puis, nous lui avons demandé de marcher sur un sol rigide. Par la suite, nous avons évalué sa capacité de réagir à une perturbation suite à la coupure imprévue du câble. Lors de cette expérience, nous avons utilisé l’accéléromètre (trois axes) d’un téléphone fixé au niveau de ses hanches comme un capteur de position angulaire (projection du vecteur gravité sur le repère cartésien de la personne). En fait, ce dernier permet de mesurer la variation de l’angle de la partie haute du corps lors du mouvement postérieur. En deuxième lieu, nous avons réalisé la méthode « Tether-release » en posture debout. Ainsi, nous avons demandé au participant de se tenir en position debout sur un sol rigide. La personne doit se maintenir en équilibre suite au sectionnement du câble en se pivotant vers l’avant en utilisant une rotation autour de ses chevilles. Dans ce cas, le téléphone a été fixé à l’arrière de sa cuisse droite pour déterminer la variation d’angle du balancement de son corps par rapport à la verticale. Pour les deux expériences, le traitement des données a été élaboré par une application Android sur le téléphone. De plus, nous avons effectué douze essaies de chaque expérimentation sur un sol rigide pour identifier les paramètres biomécaniques des deux modèles afin d’apprécier la capacité de la personne à maintenir son équilibre. Ensuite, notre travail a été focalisé sur l’évaluation d’un risque de chute suite au test unipodal nommé le « One-leg standing test » (OLST). De ce fait, nous avons utilisé le modèle conçu pour la station debout et les données mesurées par les capteurs de force d’une semelle instrumentée. Ce dernier dispositif d’acquisition a été développé au laboratoire LAIMI de l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC). Enfin, afin de déterminer un risque de chute, nous avons combiné des paramètres liés aux chutes pour calculer un pointage unique, permettant de nous informer de la capacité d’une personne à maintenir son équilibre sur une seule jambe. Cette étude a été réalisée sur des personnes jeunes, âgées et des personnes atteintes de la maladie de Parkinson (PAMP). En conclusion, l’originalité de ce projet réside sur l’utilisation d’un nouveau modèle dynamique en boucle fermée pouvant représenter les mécanismes de l’équilibre lors de la marche et de sa méthode de calibration. Ce modèle permet l’analyse du maintien de l’équilibre d’une personne incluant des perturbations. Ainsi, la mise en oeuvre du modèle suggéré sera possible dans la semelle instrumentée qui deviendra un outil d’analyse complet de l’équilibre à domicile.
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Application des réseaux neuronaux flous à l'identification et la protection d'un transformateur triphasé

Varkiani, Shahriar January 1998 (has links) (PDF)
Récemment, des systèmes avancés de reconnaissance et de prise de décision incorporant des éléments de logique floue et de réseaux de neurones artificiels ont été appliqués avec succès à l'identification, la commande et la protection des réseaux électriques. Le principal objectif de cette thèse consiste à explorer la capacité de systèmes neuro-flous, qui sont une combinaison des systèmes à réseaux de neurones et à logique floue, pour l'identification d'un transformateur triphasé, en vue de développer un modèle non-linéaire permettant de mieux protéger le transformateur contre les défauts internes. Deux modèles, l'un direct et l'autre indirect, sont développés afin de prédire les courants secondaires en fonction des courants primaires et réciproquement. Un algorithme hybride d'apprentissage est utilisé pour entraîner les modèles. Celui-ci procède en deux étapes; premièrement, dans la passe en sens direct (des entrées vers les sorties) il impose des paramètres des prémisses et emploie l'estimateur aux moindres carrés pour ajuster les paramètres des conclusions. Ensuite, procédant en sens rétrograde (des sorties vers les entrées), il fixe les paramètres des conclusions et emploie un algorithme du gradient pour ajuster les paramètres des prémisses, de manière à minimiser l'erreur total des modèles. Plusieurs fichiers de données d'apprentissage sont utilisés, afin de refléter toutes les conditions d'exploitation possibles: nominales, surcharges permanentes et transitoires, défauts externes et courants d'appel lors de la mise sous tension. Cependant, ces fichiers d'apprentissage n'incluent aucune donnée de défaut interne. Au terme de l'apprentissage, plusieurs nouveaux fichiers de données sont utilisés pour valider les modèles neuro-flous. On peut ainsi vérifier leur généralisation sur des données qu'ils n'ont pas vues durant leur entraînement. Au total, les modèles neuro-flous démontrent une bonne aptitude à prédire le comportement d'un transformateur de puissance de façon précise sous des conditions nominales, avec des erreurs de modèle direct et indirect relativement faibles. Cependant, ces erreurs augmentent substantiellement lors d'un défaut interne, ce qui permet de déterminer rapidement l'occurrence d'un tel défaut.
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Theoretical and experimental investigations for measuring interfacial bonding strength between ice and substrate

Javan-Mashmool, Mandana January 2005 (has links) (PDF)
Cette étude porte sur le développement d'une technique mécanique pour mesurer la force d'adhérence de la glace atmosphérique à l'aide d'un film polymère piézoélectrique (PVDF) inséré à l'interface glace/substrat. Dans le cas présent, le substrat est une poutre d'aluminium sur laquelle l'élément piézoélectrique PVDF est collé et sur laquelle la glace atmosphérique est déposée artificiellement à partir de gouttelettes d'eau surfondues. La poutre composite ainsi formée, qui est encastrée à une extrémité au niveau de l'aluminium et libre de l'autre, est soumise à une flexion simple par une excitation mécanique sinusoïdale appliquée sur l'extrémité encastrée dans le plan vertical en utilisant un pot vibrant. Le coefficient piézoélectrique de charge est utilisé afin de mesurer la charge électrique induite par le film PVDF qui est directement proportionnelle à la contrainte mécanique générée à l'interface glace/poutre, résultante de la contribution de la contrainte en flexion et de cisaillement. Ce principe permet ainsi de développer une méthode de mesure macroscopique et directe afin de déterminer des contraintes mécaniques à l'interface de glace atmosphérique/substrat. Tous les essais ont été réalisés à une fréquence proche de la fréquence de résonance de la poutre composite. Après avoir étalonné la méthode par une modélisation numérique et dynamique de la poutre en aluminium seule, trois séries d'essais ont été effectuées dont deux avec des poutres en aluminium de rugosités différentes et la troisième avec une poutre identique géométriquement mais constituée de plexiglas. Les résultats obtenus avec des dépôts de glace de quatre millimètres d'épaisseur montrent que la contrainte d'interface augmente linéairement avec l'augmentation de l'amplitude de la contrainte d'excitation jusqu'au décollement de la glace, résultant d'un délaminage progressif initié à l'encastrement et qui se propage vers le milieu de la poutre composite. L'instant où le délaminage atteint le film PVDF est facilement détectable par la lecture du signal délivré par ce dernier qui permet ainsi de déterminer la contrainte mécanique nécessaire pour détacher la glace du substrat. Les résultats obtenus à partir des trois séries montrent que la méthode proposée est valide puisque les valeurs des forces d'adhérence obtenues dépendent de la rugosité du substrat dont l'augmentation entraîne une augmentation de la force d'adhérence et les force d'adhésion dépendent aussi du matériau constituant le substrat avec une force d'adhésion sur l'aluminium environ cent fois plus grande que pour le plexiglas. De plus, les résultats obtenus sont en accord avec les ordres de grandeurs des forces d'adhérence de la littérature. Ainsi, une méthode simple et originale, basée sur l'utilisation de films polymères piézoélectriques PVDF et permettant des mesures directes de la force d'adhérence de la glace a été développée et validée. Cette méthode a permis de tester différents matériaux pour des épaisseurs de glace de 4 mm. Cependant, l'épaisseur du dépôt de glace n'est pas une limitation mais l'influence de cette dernière sur la force d'adhérence reste encore à être démontrée.

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