Les milieux dans lesquels les enfants évoluent ont une très grande influence sur leur développement physique et moteur, plus particulièrement lorsqu'il est question de l'acquisition des habiletés motrices fondamentales. Leur développement est séquentiel, toutefois, la quantité et la qualité des expériences motrices vécues par l'enfant vont influencer leur rythme de développement. La maîtrise des habiletés motrices fondamentales est importante puisqu'elle contribue au développement physique, cognitif et social des enfants et procure une fondation solide quant à l'adoption d'un mode de vie physiquement actif. La pratique d'activités physiques est un élément clé du développement des habiletés motrices chez les jeunes enfants, cependant les niveaux d'activités physiques observés en centre de la petite enfance sont habituellement très bas et les niveaux d'activités sédentaires sont habituellement élevés. Une des principales raisons est que le Canada, jusqu'à tout récemment, n'accordait que peu ou pas d'attention aux directives en matière d'activités physiques pour les enfants de moins de cinq ans. Heureusement, diverses initiatives sont mises en oeuvre pour développer des directives concernant la pratique d'activités physiques au cours de la petite enfance et ainsi développer les habiletés motrices fondamentales des enfants de moins de cinq ans. Néanmoins, nous avons actuellement peu d'indications sur la quantité d'activités physiques nécessaire au cours de la petite enfance et sur les types d'activités les plus appropriés. L'activité physique au cours de la petite enfance et son importance à l'égard de la santé représente une brèche dans la littérature scientifique, autant au Canada que dans le monde entier. Des recherches complémentaires sont donc nécessaires afin de décrire les pratiques actuelles et d'identifier quels sont les facteurs qui influencent la pratique d'activités physiques des jeunes de trois à cinq ans. En lien avec cette problématique, le but de la présente recherche était de dresser un portrait de la pratique d'activités physiques d'enfants de trois à cinq ans qui fréquentent des centres de la petite enfance (CPE) de la région de Sherbrooke. Puis, il était aussi question d'identifier les différents facteurs qui favorisent cette pratique chez les enfants d'âge préscolaire. L'intensité et la durée des périodes d'activités physiques ont été mesurées avec un accéléromètre. Les croyances et les perceptions des parents ont été documentées à l'aide d'un questionnaire. Des observations directes qualitatives ont été réalisées pour investiguer sur le lieu de la pratique d'activités physiques des enfants, et ce, afin de connaître la proportion d'activités pratiquées à l'extérieur et à l'intérieur du CPE. Au final, le projet a permis de recueillir des données d'accélérométrie chez 160 enfants, dans six CPE de la région sherbrookoise. Les résultats d'observations ont quant à eux été recueillis chez 95 enfants. Les réponses de sondages de 106 parents ont également été évaluées. Les résultats de notre étude montrent que les enfants sherbrookois de trois à cinq ans font en moyenne 84,9 minutes d'activités physiques d'intensité modérée à élevée, ce qui est supérieur à que ce qui est rapporté dans la littérature (Bornstein et al., 2011). Les résultats de notre recherche montrent que les filles font moins d'activités physiques, toutes intensités confondues, que les garçons. Plus précisément, les filles font 28,7 minutes d'activités physiques d'intensité modérée à vigoureuse de moins que les garçons. Les résultats de l'étude de Bornstein et al. (2011) suggèrent que les garçons en réalisent 9 minutes de plus que les filles. L'âge a aussi un effet sur la pratique d'activités physiques des enfants de trois à cinq ans de notre étude. Tout comme la recherche de Reilly et al. (2004) le montre, les enfants de cinq ans de notre étude sont plus actifs que ceux âgés de trois ans. Nos résultats indiquent que le temps extérieur représente 58,9 % du temps à réaliser des activités physiques d'intensité modérée à élevée. Le jeu extérieur contribue donc le plus à la pratique d'activités physiques d'intensité modérée à vigoureuse (Brown et al., 2009). Malgré le fait que la littérature scientifique établit des liens entre la pratique d'activités physiques des jeunes de trois à cinq ans et l'indice de masse corporelle du père (Finn et al., 2002), le revenu du ménage (Dolinsky et al., 2011), la scolarité de la mère (Rossem et al., 2012) et le niveau d'activités physiques des parents (Hinkley et al., 2008), les résultats de notre étude sont non significatifs pour ces facteurs. En conclusion, le projet de recherche présenté dans ce mémoire représente bien un portrait de la pratique d'activités physiques des enfants de trois à cinq ans fréquentant les centres de la petite enfance sherbrookois. L'étude permet aussi d'identifier certains facteurs qui ont des effets sur la pratique d'activités physiques des enfants. Ces facteurs sont l'environnement ainsi que l'âge et le sexe des enfants. Enfin, suite aux résultats, il est possible de conclure qu'il serait pertinent de travailler en collaboration avec les parents pour les sensibiliser au niveau des recommandations en matière d'activités physiques des enfants d'âge préscolaire et sur les pratiques réelles en centre de la petite enfance.

Les actionneurs à film diélectriques (DEA) sont une classe d'actionneurs prometteurs. Fabriqués de polymères, ces actionneurs électromécaniques offrent un ratio force-poids élevé et une grande plage de déplacements potentiels. Alors que leurs caractéristiques de minceur et de légèreté les destinent principalement des applications portatives ou mobiles, où l'efficacité énergétique est un facteur clé de l'intégration technologique, très peu d'information est disponible quant à leurs performances énergétiques. L'objectif de ce travail vise donc la compréhension des phénomènes qui régissent l'efficacité des DEA par la caractérisation expérimentale de leurs performances énergétiques sous différentes conditions de fonctionnement. L'avenue proposée pour l'analyse combine un modèle thermodynamique simple, basé sur la variation de capacitance des DEA, une caractérisation expérimentale des performances d'un DEA standard (conique). De nombreux graphiques d'efficacité sont obtenus et analysés en fonction d'une description énergétique combinant des processus thermodynamique, électromécanique et mécanique. Le processus thermodynamique est la base théorique de la description énergétique. Il est fonction de la capacitance d'un DEA et de son mode de fonctionnement. Le processus mécanique représente quant à lui la viscoélasticité des matériaux et réduit l'efficacité du modèle en fonction des conditions de fonctionnement, tout comme le processus électromécanique qui combine les pertes électriques et les déformations non désirées. L'analyse préliminaire des performances d'un moteur en DEA permet d'approfondir la compréhension des pertes électromécaniques en fonction des conditions aux frontières. À la lumière des résultats, des règles stratégiques de conception sont présentées en fonction de la tension imposée, de la vitesse d'actionnement, du déplacement imposé, des matériaux, des modes d'opération et des conditions aux frontières.

La production et l'utilisation du biogaz, énergie renouvelable issue principalement de déchets, constituent une alternative aux énergies fossiles et contribuent à la baisse des émissions de gaz à effet de serre. Cependant, le biogaz contient des éléments sulfureux, dont le sulfure d'hydrogène. Ces éléments sulfureux sont responsables de la sulfidation et de la corrosion par l'acide sulfurique. Ces phénomènes de dégradation sont les causes principales de la détérioration anticipée de chauffe-eaux, génératrices et moteurs. L'utilisation du biogaz est donc synonyme de traitement afin d'enlever toute trace de soufre et permettre une utilisation sécuritaire pour les équipements. Par contre, ce traitement est très onéreux et n'est donc qu'à la portée des grosses firmes ou exploitations agricoles. Le but de ce projet est de populariser l'utilisation du biogaz en permettant son utilisation à prix minime et sans négliger la durée de vie des installations. Ainsi l'objectif est de limiter la dégradation d'un moteur ayant subi des modifications mineures d'un point de vue économique. De précédentes recherches ont montré que l'étendue des dégâts causés par les phénomènes de sulfidation et de corrosion par l'acide sulfurique pouvait être amoindrie avec une augmentation de la température. Les modifications effectuées sur le moteur de ce projet consistent donc en un système de préchauffage/séparateur de phase du biogaz avec l'échappement du moteur. De plus, un changement d'huile moteur avec un indice de basicité plus important, contrant les effets de la formation d'acide sulfurique dans le moteur, est effectué. Des tests expérimentaux sur 550 heures ont été effectués avec du biogaz avec et sans préchauffage sur un moteur diesel Yanmar L48V (3.1 kW).La dégradation du moteur a été suivie par des observations visuelles, prises de masses et mesures des pièces essentielles du moteur. Des analyses d'huile moteur ainsi que des mesures de pression dans le cylindre ont aussi été effectuées. Les résultats montrent que le moteur a subi moins de dégradation provenant du test avec du biogaz préchauffé et ouvrent la porte à pousser les recherches dans cette direction avec d'autres paramètres, sur une plus longue période de tests et avec de plus grosses génératrices.

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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les moteurs à pistons utilisent en général l’air ambiant comme comburant. Cet air est composé principalement d’azote et d’oxygène mais aussi de vapeur d’eau. La présence de cette vapeur modifie le processus de combustion de façon plus ou moins significative. S’agissant des moteurs, l’addition d’eau modifie les performances et diminue les émissions d’oxydes d’azote. Cependant très peu de travaux traitent de ces effets. Ce travail a donc pour objectif d’étudier expérimentalement et numériquement l’influence de l’humidité de l’air sur la combustion et plus particulièrement sur le fonctionnement des moteurs à pistons. L’approche numérique, menée de front avec l’approche expérimentale, modélise une flamme laminaire de prémélange. L’outil numérique qui a été utilisé est le logiciel de calcul de cinétique chimique COSILAB® pour du méthane et de l’isooctane. L'approche expérimentale utilise deux bancs d'essais. Le premier banc est un brûleur bec Bunsen à fente qui a été entièrement conçu et validé au cours de cette étude afin de mesurer des vitesses de flamme laminaire. Une attention particulière a été portée à la métrologie et à l'estimation quantitative des incertitudes de mesures. Ces mesures obtenues à pression atmosphérique sur ce brûleur, pour une humidité spécifique pouvant atteindre 80 g.kg-1, ont permis de valider les résultats obtenus numériquement. Les calculs ont ensuite été portés à des conditions de pression et température représentatives d'un fonctionnement moteur. Un banc d'essai moteur recherche a été utilisé pour confirmer les tendances observées dans le cas des flammes laminaires. Les résultats obtenus montrent une forte diminution de la vitesse de flamme ainsi que des émissions d'oxydes d'azote lorsque l'humidité augmente. Par exemple pour une humidité spécifique de 110 g.kg-1, la vitesse de flamme chute de 55% et les émissions de NOX chutent de 70%. Les essais au banc moteur ont montré une augmentation de l'avance à l'allumage optimale et des émissions d'hydrocarbures imbrûlés lorsque l'humidité augmente. Ils confirment également la forte diminution des émissions d'oxydes d'azote ; par exemple pour une augmentation de l'humidité de 30 g.kg-1, les NOX baissent de 35% / Manquant

La palliation du handicap moteur est la principale application actuelle des interfaces cerveau-machine (ICM). Cette thèse décrit une interface cerveau-machine hybride, conçue spécifiquement pour des patients souffrant de myopathie de Duchenne. Notre ICM hybride exploite les signaux issus de capteurs électroencéphalographiques (EEG), électromyographiques (EMG), et de joysticks. Leur traitement nous permet de détecter un mouvement ou une intention de mouvement à différents niveaux de la commande motrice. Les signaux joysticks sont utilisés tant que le patient est capable de les activer, puis à mesure que la motricité se dégrade avec l’évolution de la maladie, l’ICM hybride prend en compte les signaux EMG et enfin les signaux EEG. Nous avons développé une méthode originale de traitement des signaux EEG, qui permet à un expert humain de sélectionner les valeurs caractéristiques qui lui semblent les plus discriminantes. Les performances de cette méthode ont été évaluées sur une base de données qui sert de référence dans la communauté ICM, ainsi que sur des données que nous avons enregistrées sur des sujets sains. Notre ICM hybride permet le contrôle de trajectoire d’un mobile à partir de trois actions, correspondant à un mouvement ou une intention de mouvement de la main droite, de la main gauche, et des deux mains simultanément. Un degré de liberté supplémentaire peut être envisagé en intégrant la détection d’une intention de mouvement des pieds. / Brain-machine interfaces (BMI) have been considered since many years as the most promising approach to the palliation of severe motor handicap. This thesis describes a hybrid brain-machine interface, designed specifically for patients suffering from Duchenne muscular dystrophy. Our hybrid BMI uses signals recorded by electroencephalography (EEG), electromyography (EMG), and joystick sensors. Signal processing enables the hybrid BMI to detect a movement or movement intent at different levels of the motor command chain. Joysticks are used as long as the patient is able to activate them, then when motricity deteriorates with the disease evolution, the hybrid BMI takes EMG signals into account and finally EEG signals. We have developed an original method for processing EEG signals, allowing the system to select features that a human expert considers as the most discriminant. Performance has been assessed on a data set used as a reference in the BMI community, as well as on data that we have recorded from healthy subjects in our laboratory. Our hybrid BMI controls the trajectory of a moving object – either real or virtual – through three actions, corresponding to a movement or an intent of movement of the right hand, the left hand, or both hands simultaneously. An additional degree of freedom can be considered by integrating the detection of attempted feet movements.

L'étude présentée se place dans le contexte de la réduction des perturbations d'origines électrique et mécanique liées aux systèmes industriels de variation de vitesse des machines électriques tournantes. Partant d'une approche tensorielle dédiée à l'étude des machines électriques, nous avons développé un modèle prenant en compte les imperfections d'origine géométrique, celles-ci se traduisant en termes d'harmoniques spatiales. Chaque harmonique est alors considérée comme le fondamental d'une machine virtuelle, sur la base du principe de superposition. Le modèle est ainsi constitué d'autant de machines virtuelles que d'harmoniques. L'étude du modèle d'un point de vue automatique est ensuite effectuée. Enfin, un observateur d'état de type Kalman associé à ce modèle est développé. Le cas du modèle à une harmonique d'espace est traité et la validation de cet observateur est effectué sur un moteur asynchrone à rotor bobiné. Les courants à estimer sont mesurés pour validation expérimentale.

Cette thèse porte sur l'étude des performances du moteur linéaire de référence par la méthode d'analyse éléments finis, et la conception optimale sur un modèle lourd en temps de calcul. La méthode éléments finis est utilisée pour étudier les performances du moteur linéaire de référence, car le modèle analytique d'un moteur linéaire est difficile à construire dû aux effets d'extrémités. Le modèle éléments finis (MEF) 2D permet de prendre en compte l'effet d'extrémité de longueur finie. L'effet d'extrémité de largeur finie est intégré au modèle 2D en faisant varier la conductivité du secondaire et en ajoutant une inductance de tête de bobines. Ensuite, le couplage entre le MEF 3D magnétique et thermique permet de prendre en compte tous les effets d'extrémité et de l'influence de la température. Un banc d'essais est construit pour valider les modélisations éléments finis. La comparaison entre les différents modèles montre l'importance du modèle couplé. L'optimisation directe sur un MEF est très couteuse en temps de calcul. Les stratégies d'intégrer un modèle de substitution au lieu d'un MEF sont étudiées. L'optimisation directe sur un modèle de substitution et l'algorithme Efficient Global Optimisation (EGO) sont comparés. Un algorithme Space Mapping (SM) 3 niveaux est proposé. Les résultats des cas tests montrent que le SM 3 niveaux est plus efficace par rapport à l'algorithme SM 2 niveaux. Une nouvelle stratégie d'optimisation avec un faible budget d'évaluation du MEF est proposée et testée dans le contexte d'une modélisation difficile. La stratégie proposée permet d'évaluer les MEF en parallèle, ainsi permet un gain considérable de réduction du temps d'optimisation.