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Thesis (M.Sc.)--University of Hong Kong, 1968. / Also available in print.

Thesis (M.S. in Electrical Engineering)--Naval Postgraduate School, Dec. 2004. / Thesis Advisor(s): David C. Jenn. Includes bibliographical references (p. 75-76). Also available online.

Thesis (M.S.)--University of Michigan, 1976.

Thesis (M.S.)--University of Wisconsin--Madison, 1971. / Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references.

Le stockage des déchets radioactifs dans des formations géologiques profondes nécessite d'excaver de la roche en grande profondeur pour accueillir les différentes installations. L'argilite du Callovo-Oxfordian a été choisie comme une potentielle formation hôte grâce à sa capacité de rétention et ses propriétés hydromécaniques. L'objectif de la thèse est d'étudier numériquement la fissuration induite lors du creusement des galeries souterraines à -490 m de profondeur. Un modèle Éléments Finis 3D (méthode E-FEM) est développé pour représenter la fissuration. Plusieurs critères sont proposés pour caractériser les fissures avec une ouverture en mode I ou un glissement en mode II. L'influence de l'anisotropie des propriétés de l'argilite et du champ de contrainte in situ sur les réseaux de fractures et la convergence des galeries est principalement étudiée. L'origine géologique de l'argilite, la complexité de sa microstructure et les grandes dimensions des galeries amènent à des incertitudes sur les propriétés hydromécaniques de ce matériau. La prise en compte des variabilités spatiales des paramètres mécaniques de la roche se fait au travers de champs aléatoires corrélés. Des Méthodes Éléments Finis probabilistes avec des formulations de Galerkin (méthodes d’intégration stochastique indirecte) sont ensuite développées avec une approche non intrusive pour propager ces incertitudes pour des systèmes linéaires et non linéaires (avec et sans fissuration). Ces méthodes sont ensuite appliquées à des problèmes d’excavation pour propager les incertitudes paramétriques associées au comportement de l'argilite. Les résultats sont comparés par rapport à ceux obtenus par des méthodes d’intégration stochastique directe (famille des méthodes dites de Monte-Carlo). / A 3D numerical modelling using the Enhanced Finite Element Method (E-FEM) is developped to address induced fracture networks around drifts after an excavation in Callovo-Oxfordian claystone (COx). A transversely isotropic behaviour is considered for the host rock and two failure criteria are proposed and implemented to characterize shear and tensile fractures: an anisotropic/isotropic Mohr Coulomb criterion with sliding (mode II) and an anisotropic principal strain criterion with mode I opening. Numerical simulations of underground excavations are presented and the results are discussed compared to in situ observations. The influence of the anisotropy of rock properties and in situ stress field on the induced fractures and the convergence of drifts are also studied. The geological origin of the COx as well as the large size of drifts lead to a large uncertainty related to hydro-mechanical properties of this material. Stochastic problems for linear and non linear systems are more and more of interest because it is an important issue to quantify uncertainties when parameters (loading, material properties) are modelled by correlated random fields. Despite a slow convergence, Monte Carlo methods are the most often used to solve these problems thanks to its easy implementation (non intrusive computation). Probabilistic Finite Element methods like Galerkin formulations which produce a coupled system are often viewed as intrusive. Here, we want to show that is possible to compute them in a non intrusive way and with the same accuracy as Monte Carlo methods which are considered as a reference. These methods are applied to take into account and to propagate parametric uncertainties related to claystone's behavior. 3D Numerical results are presented and discussed concerning the induced fracture networks around drifts and the anisotropic convergence of walls.

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Dans le domaine du transport, des travaux de recherche considérables sont menés visant à assurer une sécurité maximale des usagers des transports et à réduire le nombre d’accidents de la route. L’utilisation de radars embarqués sur les véhicules constitue un des points d’entrée technologiques considérés. Ces radars fournissent une mesure de la distance et de la vitesse d’approche de l’obstacle fixe ou mobile ainsi que la direction d’arrivée des obstacles. Ils fournissent également le nombre d’objets dans le champ du capteur. Plus récemment, une fonction secondaire de communication a été suggérée pour ces dispositifs. Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre d’un projet national, en partie financé par l’Agence Nationale de la Recherche, programme « Télécommunications », intitulé « Communication inter VEhicules et LOcalisation relative précise (VELO) ». Ce projet vise à concevoir et à réaliser un capteur radar fonctionnant en gamme millimétrique, à 79 GHz. Pour ce capteur, trois fonctions sont visées : Détection et mesure de distance radiale des cibles ; Communication inter-véhicules ; Localisation relative précise des cibles. L’objectif final est de construire une ceinture de sécurité immatérielle à 360° autour du véhicule, avec une résolution de détection radiale des obstacles inférieure à 10 cm et une capacité de communication inter-véhicules. La technologie Ultra Large Bande (ULB) a été sélectionnée pour assurer les exigences de détection radar, de communication et de localisation relative précise. Des modèles de simulation nécessaires à l’évaluation globale des performances du système de localisation relative ont été mis en œuvre et développés sous MatlabTM et ADSTM. Différents paramètres ont été étudiés et évalués tels que : la forme d’onde, la fréquence d’échantillonnage, la longueur de la ligne de base, la technique de localisation fondée sur des mesures de temps de vol des signaux de type TOA, TDOA et DOA (Time Of Arrival, Time Différence Of Arrival, Direction Of Arrival). De premières expérimentations effectuées à 4 GHz ont permis de nous familiariser avec la technique de localisation utilisant des impulsions brèves. D’autres expérimentations en laboratoire ont ensuite été menées en gamme millimétrique. Nous avons employé un banc de mesure réalisé à l’aide de composants disponibles à 60 GHz en attendant de disposer des prototypes à 79 GHz réalisés par ailleurs dans le projet. Ces tests ont permis de valider l’approche choisie ainsi que les différents résultats de simulation exploitant un modèle de propagation à deux rayons direct et réfléchi sur la chaussée. / In order to ensure maximum safety of users of road transport and to reduce the number of road accidents, considerable scientific research is conducted. The use of radar mounted on vehicles is a considered technological entry point. The required functions are measuring the distance and the velocity of fixed or mobile obstacles and providing their directions of arrival. More recently, a secondary vehicle to vehicle communication function has been suggested for these radar sensors. This thesis was part of a national research project launched in 2007 entitled "Communication inter VEhicules and accurate relative LOcation (VELO)" following a call for tenders from the French National Agency of Research. This project aims to design and to implement a radar sensor operating at the recently assigned millimeter frequency band of 79 GHz. Different functions must be provided by this sensor: Detection and radial distances of the targets; Targets speed measurements; Vehicle to vehicle communication; and Accurate targets relative location. The ultimate goal of these sensors is to constitute a safety virtual belt operating at 360 ° all around the vehicle, providing a high resolution localization of all the surrounding targets and the ability to communicate with other vehicles. In this work we focus particularly on the part “accurate relative localization of the targets”. We show that through the use of the ultra wideband (UWB) technique and of sub nanosecond pulses we can simultaneously satisfy these requirements. To evaluate the relative localization accuracy provided by this approach, the impact of different parameters are modeled: pulse waveforms, sampling rate, jitter, TOA, TDOA, DOA (Time Of Arrival, Time Difference Of Arrival, Direction Of Arrival) methods. Simulation models needed to assess overall system performance relative location were implemented and developed in MatlabTM and ADSTM. These simulation results have been validated during an experimental phase where we have localized sources emitting at 4 GHz and 60 GHz in a laboratory environment. A channel model considering a two-ray approach was also implemented in the simulations and experimentally validated at 63 GHz.

This thesis describes the design, construction and results of an accurate, 73 GHz, dual-polarized atmospheric propagation experiment conducted over a 1.8 km total length radar path. The millimetre-wave equipment consisted of a switched-polarization transmitter and a two-channel receiving system which included a phase-compensated crosspolar cancellation network and a novel, high-performance microstrip IF/LO diplexer. Meteorological instrumentation consisted of an improved electrostatic disdrometer, a raingauge network with high temporal and spatial resolution and a three-vector anemometer. A comprehensive experimental model was developed to predict the system crosspolar discrimination (XPD) response during a wide variety of conditions. This model was used to analyze, for what is believed to be the first time, the effects of: orthomode transducer port mismatches, the frequency response and error sensitivity of crosspolar cancellation systems and the range of possible cancelled system XPD responses during rain. This model also led to the development of a phase compensation technique used to improve the stability of the crosspolar cancellation network. The application of the experimental model resulted in far more accurate determinations of path XPD than would have been otherwise possible. The cancelled XPD results showed a reasonable correlation to horizontal wind velocities and agreed with model predictions for effective mean canting angles ranging between 0 and 6°. The frequent observation of negative differential attenuations and erratic uncancelled XPDs led to the conclusion that drops along the path often did not have consistent shapes and canting angles. This is believed to be due to extremely variable wind conditions. Copolar attenuations considerably lower and higher than expected from the standard predictions were observed. The higher attenuations are satisfactorily explained as resulting from vertical wind conditions and are correlated to the predictions from a proposed model which includes the effects of constant vertical wind velocities. / Applied Science, Faculty of / Electrical and Computer Engineering, Department of / Graduate