The Astoria-Megler Bridge is a 6.6 kilometer (4.1 mile) long bridge, connecting Oregon and Washington on US 101, with a continuous steel truss main span of 376 m (1232 ft). It is the second longest main span bridge of this type in the world. Due to vortex shedding, some of the long truss verticals exhibit wind-induced torsional vibrations. These vibrations can create large numbers of repeated stress cycles in the truss verticals and the gusset plate assemblies. The members and connections were not designed for such conditions and the impact of this behavior on the service life of the bridge is uncertain. A full-scale representation of one of the truss verticals observed to exhibit such wind induced torsional response was fabricated and tested in the Structural Engineering Research Laboratory at Oregon State University. Experimental data of the rotational behavior and the stress distribution along the vertical were collected using inclinometers, an angular rate sensor, and uniaxial and rosette strain gages. The data collected were compared with existing analytical methods and predictions from finite element models. The observed experimental results including twist angle, stress distribution, and stress magnitude were well captured by both the finite element model and the analytical equations. Using analytical expressions, the fatigue lives of the existing bridge verticals were predicted based on assumed storm duration and recurrence. / Graduation date: 2013

Anhand von Versuchsergebnissen wird gezeigt, dass Stahlbetonbauteile mit textilbewehrtem Beton verstärkt werden können. Sowohl die Torsionstragfähigkeit als auch die Gebrauchstauglichkeit werden durch die textilbewehrte Verstärkungsschicht deutlich verbessert. Vergleichsrechnungen zeigen, dass die Torsionstragfähigkeit mit bereits bekannten Stabwerksmodellen ermittelt werden kann.

Les filtres céramiques représentent une solution efficace pour capturer et retenir les particules carbonées émises par les moteurs automobiles Diesel. En cas de choc thermique dû à une régénération sévère, la résistance thermomécanique de ces filtres est primordiale pour assurer une bonne efficacité de filtration pendant toute la durée de vie du véhicule. Pour cette raison, la conception de filtres à particules Diesel à base de titanate d'aluminium est une innovation prometteuse au sein de la gamme du groupe Saint-Gobain. A température ambiante comme à haute température, les caractérisations des comportements mécaniques et à la propagation de fissure du titanate d'aluminium sont les objectifs principaux de ces travaux de thèse. Basée sur différents essais mécaniques analysés par corrélation d'images 2D et 3D, une méthodologie d'identification est ainsi développée et appliquée sur la céramique à base de titanate d'aluminium pour les filtres à particules. Tout d'abord, des essais de flexion effectués à température ambiante mettent en évidence le comportement endommageable de cette céramique microfissurée fortement poreuse. Des fonctions de forme spécifiques à la flexion quatre points sont construites pour mesurer, par corrélation d'images 2D, la cinématique globale et la position de l'axe neutre. Une loi d'endommagement est identifiée pour représenter la dissymétrie entre les comportements en traction et en compression. Cette approche d'identification est appliquée à haute température, où le comportement mécanique du matériau est non-linéaire en raison du réseau de microfissures et de la viscosité de la phase secondaire. Une seconde approche de corrélation d'images 2D, basée sur les séries de Williams, est appliquée pour analyser des essais de flexion entaillée et étudie la fissuration quasi-fragile du matériau à température ambiante. Les différents modes d'endommagement sont quantifiés énergétiquement à travers l'application d'une méthode de corrélation d'images, basée sur la méthode de l'écart à l'équilibre. A haute température, la propagation de fissure apparaît également comme quasi-fragile, entre autres en raison d'importants mécanismes de renforcements vers 800°C. Parallèlement, l'essai de double-torsion est analysé car il permet de contrôler la propagation de fissures sur de longues distances. Un prototype est conçu pour réaliser des essais in situ dans un tomographe. Par corrélation d'images 3D, l'évolution du front curviligne de la fissure est observée dans l'épaisseur du matériau. Avec une simulation X-FEM, la répartition des facteurs d'intensité des contraintes le long du front de fissure est calculée pour en expliquer sa propagation. Ces travaux ont permis de caractériser les fortes déformabilité et résistance à la propagation de fissure du matériau à haute température. Ces propriétés jouent un rôle clef dans la résistance thermomécanique des filtres à particules Diesel à base de titanate d'aluminium.

Ce projet de doctorat est aux prises avec un problème de ruptures en fatigue de un alliage de titane aéronautique en raison de haute fréquence chargement. Matériel pour cette enquête a été prise de compresseur du moteur disque de l'avion réel. Essais de fatigue à ultrasons ont été réalisées jusqu'à dépasser la limite de 1010 cycles. Cette région de la durée de vie est connu comme Gigacycle ou fatigue très grand nombre de cycles. Ce projet de thèse montre pour la première fois les résultats des tests de fatigue sur l'lliage de titane aéronautique VT3-1 dans la région Gigacycle. Les propriétés de fatigue de l'alliage de titane ont été déterminées à 109 cycles pour les conditions de chargement différentes: traction-compression, tension-tension et de torsion. Mécanismes d'initiation des fissures typiques ont été identifiés et des défauts critiques de microstructure ont été trouvés. L'effet de l'anisotropie en raison de processus de fabrication sur les propriétés de fatigue de l'alliage de titane VT3-1 forgé a été étudiée. Une influence du processus de fabrication sur les propriétés de fatigue a également été étudiée par comparaison les résultats sur extrudé et forgé VT3-1 alliage de titane. La nouvelle machine de torsion à ultrasons a été conçu et installé pour la longue durée de vie (jusqu'à 1010 cycles) de tests de fatigue en rotation. Les premiers résultats sous la chargement en torsion ultrasons ont été obtenues pour l'alliage de titane réalisé par extrusion et technologies forgés. / This PhD project is dealing with a problem of fatigue failures of aeronautical titanium alloy due to high frequency loading. The material for investigation was taken from the real aircraft engine compressor disk. Ultrasonic fatigue tests were carried out up to outrun limit of 1010 cycles. This region of lifetime is known as Gigacycle or very high cycle fatigue. This PhD project shows for the first time the results of fatigue tests on the VT3-1 aeronautical titanium alloy in the Gigacycle region. The fatigue properties of the titanium alloy were determined at 109 cycles for different loading conditions: tension-compression, tension-tension and torsion loading. Typical crack initiation mechanisms were identified and critical defects of microstructure were found. The effect of anisotropy due to fabrication process on the fatigue properties of the forged VT3-1 titanium alloy was studied. An influence of technological process on fatigue properties was also studied by comparison the results on extruded and forged VT3-1 titanium alloy.The new ultrasonic torsion machine was designed and installed for the long life (up to 1010 cycles) fatigue tests under rotation. The first results under ultrasonic torsion loading were obtained for the titanium alloy made by extrusion and forged technologies.

Cette thèse porte sur la conjecture de Baum-Connes pour les groupes quantiques. Le but principal de ce travail est l'étude de la stabilité de la conjecture de Baum-Connes par certaines constructions de groupes quantiques discrets.Dans un premier temps, nous réalisons une étude détaillé et approfondie de la reformulation catégorielle de la conjecture de Baum-Connes d'après les travaux de R. Meyer et R. Nest. Ensuite, nous appliquons ces techniques au cas concret des groupes quantiques discrets sans torsion.Nous réalisons une étude exhaustive des produits croisés afin de pouvoir les manipuler aisément en connexion avec la conjecture de Baum-Connes. Notamment nous donnons une preuve de la propriété universelle d'un produit croisé réduit par un groupe quantique discret. Nous analysons également quelques propriétés d'importance pour le contexte de cette thèse. Mentionnons particulièrement la propriété d'associativité du produit croisé par rapport à un produit semi-direct.En s'inspirant des travaux pionniers de J. Chabert nous menons une généralisation pour les groupes quantiques discrets de la stabilité de la conjecture de Baum-Connes par rapport à un produit semi-direct. Deux propriétés d'invariance d'intérêt indépendant sont également étudiées, à savoir le phénomène de torsion et la K-moyennabilité. Nous observons que l'hypothèse sans torsion force un biproduit crosié compact à être un produit semi-direct quantique sans torsion. Ainsi, la conjecture de Baum-Connes correspondante ne fournit pas d'information remarquable dans ce cas. La stratégie générale pour mener à bien une telle généralisation consiste à définir un foncteur de “décomposition” entre les catégories de Kasparov suivant l'opération de produit semi-direct. Nous observons que cette stratégie peut être extrapolée à d'autres constructions de groupes quantiques. Notamment un produit direct de groupe quantiques. Dans ce cas, nous établissons une connexion avec la formule de Künneth de manière analogue à ce qui a été démontré par J. Chabert, S. Echterhoff et H. Oyono-Oyono pour les groupes localement compacts classiques. Les propriétés de torsion et de K-moyennabilité ont également été étudiées.Nous savons, grâce à R. Vergnioux and C. Voigt, que la conjecture de Baum-Connes forte est préservée par le passage aux sous-groupes quantiques discrets divisibles. Le même résultat est vrai pour la propriété de torsion forte, grâce à Y. Arano et K. De Commer. Dans ce travail nous montrons qu'aussi bien la conjecture de Baum-Connes usuelle que la propriété de torsion usuelle sont préservées par le passage aux sous-groupes quantiques discrets divisibles. La propriété de K-moyennabilité a également été étudiée.Une notable propriété de permanence inclue dans cette thèse est la stabilité de la conjecture de Baum-Connes forte par produit en couronne libre. Pour cela, nous réalisons une complète classification des actions de torsion pour un produit libre quantique, ce qui permet de donner une formulation adéquate de la conjecture de Baum-Connes forte pour un produit en couronne libre inspirés par le travail pionnier de C. Voigt. Une application majeure est un calcul explicite de K-théorie, dans trois situations pertinentes, pour le groupe quantique compact de Lemeux-Tarrago qui est monoïdallement équivalent à un produit en couronne libre. Cette propriété de stabilité pour un produit en couronne libre ainsi que les calculs de K-théorie s'intègrent dans un travail en collaboration avec A. Freslon. Pour conclure, nous nous questionnons sur les résultats obtenus afin de proposer une liste de questions, problems et objectifs que l'auteur a rencontré durant l'intégralité de la période de recherche de cette thèse et qui rassemblent quelques unes des lignes de travail pour ses projets futures de recherche / The present dissertation is focused on the Baum-Connes conjecture for quantum groups. The main purpose of this work is the study of the Baum-Connes conjecture stability under some constructions of discrete quantum groups. In a first phase, we carry out a detailed and extensive study about the categorical reformulation of the Baum-Connes conjecture according to the results of R. Meyer and R. Nest. Next, we apply these techniques to the specific case of torsion-free discrete quantum groups. We carry out an exhaustive study of crossed products in order to handle them comfortably in connexion with the Baum-Connes conjecture. Notably, we give a proof of the universal property satisfied by a reduced crossed product by a discrete quantum group. We analyze as well some important properties for this dissertation. Let us mention in particular the associativity property of the crossed product with respect to a semi-direct product. Being inspired by the pionneer work of J. Chabert, we perform a generalization for discrete quantum groups of the invariance property of the Baum-Connes conjecture under the semi-direct product construction. Two permanence properties of own interest are studied as well. Namely, the torsion-freeness and the K-amenability. We observe that the torsion-freeness assumption forces a compact bicrossed product to be a torsion-free quantum semi-direct product, so that the corresponding Baum-Connes conjecture does not give any relevant information in this case. The general strategy used to accomplish such a generalization consists in defining a “decomposition” functor between the corresponding Kasparov categories in accordance with the semi-direct product operation. Thus, we observe that this strategy can be extrapolate to other (quantum) group constructions. Namely, to a quantum direct product. In this case, we state a connexion with the Künneth formula as pointed out by J. Chabert, S. Echterhoff and H. Oyono-Oyono for classical locally compact groups. The properties of torsion-frenness and K-amenability are also analyzed. It is known, thanks to R. Vergnioux and C. Voigt, that the strong Baum-Connes conjecture is preserved by divisible discrete quantum subgroups. The same is true for the strong torsion-freeness property, thanks to Y. Arano and K. De Commer. Here we show that both the usual Baum-Connes conjecture and the usual torsion-freeness property are preserved by divisible discrete quantum subgroups. The K-amenability property is analyzed too. A notably permanence property included in this dissertation is the invariance of the strong Baum-Connes conjecture under the free wreath product construction. For this, we carry out a complete classification of torsion actions of a quantum free product, which allows to give an appropriated formulation of the strong Baum-Connes conjecture for a free wreath product inspired by the pioneer work of C. Voigt. A major application is an explicit K-theory computation, in three relevant situations, for the Lemeux-Tarrago's compact quantum group which is monoidally equivalent to a free wreath product. Both this stability property for a free wreath product and the K-theory computations are part of a collaboration work with A. Freslon. To conclude, we question ourselves about the results obtained in order to suggest a list of questions, problems and goals that the author has encountered during the whole research period of the present dissertation and that are part of his future research projects

The aim of this diploma is to design a crankshaft for a six-cylinder commercial vehicle, which is one of the unified motors. The main parts are the design of the crankshaft configuration, the crankshaft balancing method for forces and moments, the crankshaft design documentation, and the crankshaft strength verification. The design of torsional vibration damping characteristics is also made and its effect on torsional vibration and crankshaft strength is determined.

De nos jours, les processus industriels se doivent d’être efficaces, en particulier au niveau de leur production et/ou consommation énergétique.Ce travail vise à améliorer l’efficacité des processus en analysant l’influence des perturbations sur leur comportement, de la phase de conception à la synthèse des contrôleurs/observateurs, ceci dans une approche intégrée.Le problème du Rejet de Perturbation est introduit ainsi que différents types de contrôles permettant d’atténuer et/ou rejeter ces perturbations. Le système de Barre de Torsion est présenté. Une loi de commande basée sur le concept d’état dérivé est présentée et ensuite validée avec comme application le rejet de perturbation. Il est nécessaire d’estimer les grandeurs physiques utilisées dans les différentes expressions de loi de commande. Un observateur à entrées inconnues basé sur la représentation bond graph est rappelé et ensuite étendu au cas multi-variable. C’est la première contribution théorique de ce travail de recherche.Nous comparons ensuite l’efficacité de différentes techniques de commandes pour le rejet de perturbation par simulation sur le système barre de torsion et analysons ainsi l’efficacité de la technique proposée. Une extension théorique au problème du découplage entrée-sortie nous permet de généraliser le problème du rejet de perturbation dans une même démarche intégrée d’analyse et de synthèse. Enfin, ces techniques sont exploitées et analysées sur le système réel. Nous validons ainsi expérimentalement nos résultats.Un modèle très simplifié de centrale hydroélectrique est développé afin d’appliquer les résultats de nos travaux. Un modèle bond graph simplifié est validé par simulation. / Nowadays, industrial processes must be efficient, particularly at the production level and/or energy consumption.This research work aims at improving the process efficiency by analysing the influences of disturbances on their behaviour, from the conception phase to the synthesis of controller/observer, in an integrated approach.The disturbance rejection problem is first introduced as well as different control laws allowing attenuate/reject these disturbances. A control law based on the concept of derivative state variable is presented and validated while applied as disturbance rejection.In order to reject the disturbance, different physical variables must be estimated, such as state variables, derivative state variables as disturbance variables. An unknown input observer based on the bond graph representation is recalled and extended in the multivariable case. It is the first theoretical contribution of this work.We thus compare the efficiency of different so-called «modern control laws» for the disturbance rejection problems by simulation with the Torsion-Bar system example. We analyse the efficiency of our approach. One extension to the Input-Output decoupling problem allows us to extend the disturbance rejection problem to other control law type in an integrated approach. At least, these techniques are applied on the real Torsion-Bar system and compared. We validate our approach.Since this work aims at analysing and developing efficient control laws for industrial processes, a simplified model of a hydroelectric plant is developed, in order to apply our results. A simplified bond graph model is validated with simulations.

Anhand von Versuchsergebnissen wird gezeigt, dass Stahlbetonbauteile mit textilbewehrtem Beton verstärkt werden können. Sowohl die Torsionstragfähigkeit als auch die Gebrauchstauglichkeit werden durch die textilbewehrte Verstärkungsschicht deutlich verbessert. Vergleichsrechnungen zeigen, dass die Torsionstragfähigkeit mit bereits bekannten Stabwerksmodellen ermittelt werden kann.

Master of Science / Department of Civil Engineering / Asadollah Esmaeily / The shear and combined shear and torsion provisions of the AASHTO LRFD (2008) Bridge Design Specifications, as well as simplified AASHTO procedure for prestressed and non-prestressed reinforced concrete members were investigated and compared to their equivalent ACI 318-08 provisions. Response-2000, an analytical tool developed based on the Modified Compression Field Theory (MCFT), was first validated against the existing experimental data and then used to generate the required data for cases where no experimental data was available. Several normal and prestressed beams, either simply supported or continuous were used to evaluate the AASHTO and ACI shear design provisions In addition, the AASHTO LRFD provisions for combined shear and torsion were investigated and their accuracy was validated against the available experimental data. These provisions were also compared to their equivalent ACI code requirements. The latest design procedures in both codes propose exact shear-torsion interaction equations that can directly be compared to the experimental results by considering all ϕ factors as one. In this comprehensive study, different over-reinforced, moderately-reinforced, and under-reinforced sections with high-strength and normal-strength concrete for both solid and hollow sections were analyzed. The main objectives of this study were to: • Evaluate the shear and the shear-torsion procedures proposed by AASHTO LRFD (2008) and ACI 318-08 • Validate the code procedures against the experimental results by mapping the experimental points on the code-based exact interaction diagrams • Develop a MathCAD program as a design tool for sections subjected to shear or combined shear and torsion

Nous étudions la clôture algébrique et définissable dans les groupes libres. Les résultats principaux peuvent être résumés comme suit. Nous montrons un résultat de constructibilité des groupes hyperboliques sans torsion au-dessus de la clôture algébrique d'un sous-ensemble engendrant un groupe non abélien. Nous avons cherché à comprendre la place qu'occupe la clôture algébrique acl_G(A) dans certaines décompositions de G. Nous avons étudié la possibilité de la généralisation de la méthode de Bestvina-Paulin dans d'autres directions, en considérant les groupes de type fini qui agissent d'une manière acylindrique (au sens de Bowditch) sur les graphes hyperboliques. Enfin, nous avons étudié les relations qui existent entre les différentes notions de clôture algébrique et entre la clôture algébrique et la clôture définissable.