CAD (Computer Aided Design) is one method and technique that uses the computer's hardware and software system to assist people design products or projects. It includes such designing activities as design, plot, project analysis and technological file's execution, etc. It is not only a new designing method but also a multi-subject comprehensively applied new technology. CAPP (Computer Aided Process Planning) is the manufacturing and processing course that uses computer to assist design the parts. In a narrow sense, it mainly refers to the completion of processing design and outputting process regulations. On the basis of analyzing and studying PDM system's function, this thesis carries out the research on the key technology of CAD and CAPP integration. The main research contents are summarized as follows : 1: Study the key technology together with its realization method of CAD/CAPP integrated system based on PDM; build up the product-faced integrated system's framework; realize the integration of the enterprise's applied system that is based on file management and with the shared database as its basis. 2: Construct the knowledge-based product's modularized madel and the product's information management system; study the expression and management technology of the product's design information facing the product's life cycle. 3: Apply the product's structure based information integrated technology and modularized design technology to the construction of CAD subsystem, thus realize the development of deformed product faced CAD subsystem. 4: Adopt the feature and product's structure based parts' information in putting technology to study the product's structure based processing information model construction technology. 5: Adopt such multi-technics decision mixture technology as interaction, searches, recension and creation, etc. with the repository as the core to study the repository based flexible process decision making mode. 6: Study the organic amalgamation technology of the multi-technologies in the CAPP fast development tools system, including the feature and product's structure based parts' information inputting technology, flexible process decision making technology, COM based subassembly technology and modularized process design technology, etc. The following knowledge can be learned from this thesis : 1: How to realize the interconnection and interoperation among distributed application systems, application systems and multi isomeric data source. 2: How to draw ideas and technology of PDM into CAD/CAPP intergradations. 3: How to realize derivative design of products. 4: To improve the ability in dealing multi database documents, the design of program frame and the planning of systematic flow. In this thesis, the following points are unique and creative : 1: The characteristics of integrated technology are stressed, which make CAD and CAPP phases of product design integrate organically. 2: Obtain the CAD mode of the design parts from PDM database. Through the interactive interface offered by the system, finish the parts' information input based on the feature in the way of man-machine interaction. 3: The process data will be more structural and normative, if we make the product structure the basis for CAPP system to organize process design. 4: The organic integration of four decision-making modes by this system will not only meet the advanced manufacturing mode's needs represented by the agile manufacturing, but also the practicality of factory. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : CAD, CAPP, PDM, the integrated system, twice development

L’extrusion assistée eau est un procédé basé sur l’extrusion classique réactive. La particularité de ce procédé est la mise en place d’une pompe d’injection d’eau au niveau de la zone de compression de l’extrudeuse. Ce principe a déjà fait ses preuves dans la formulation de nanocomposites le plus souvent à matrice polyamide et à base de nanocharges d’argile. L’eau joue le rôle d’exfoliant permettant ainsi une meilleure dispersion de l’argile au sein de la matrice. Un second rôle a été observé, l’eau jouerait le rôle de plastifiant durant l’extrusion et permettrai de limiter la dégradation du matériau. Ce procédé a donc été étudié avec deux profils de vis différents afin d’utiliser les inconvénients du premier pour créer un deuxième profil adéquat à l’utilisation de l’eau. Le polyamide 6 a été utilisé comme matériau de référence afin de sélectionner de nouveaux polymères biodégradables. Deux polyesters, le polybutylène succinate (PBS) et le polybutylène succinate adipate (PBSA) ont montrés des aptitudes similaires au PA6 pour l’utilisation de l’eau. Après extrusion des polymères avec injection d’eau, une limitation de la diminution des masses molaires a pu être observée. Les propriétés mécaniques et rhéologiques du PA6 ont été améliorées. Par la suite, une application de ce procédé a été menée sur la formulation d’un composite à matrice PBS à base de deux types de nanocharges d’argiles afin d’améliorer les propriétés mécaniques du PBS et d’évaluer l’influence de l’eau selon l’argile utilisée. / Water-assisted extrusion is a method based on the conventional reactive extrusion. The feature of this method is the introduction of a water injection pump at the compression zone of the extruder machine. This process has already been proven in the nanocomposite formulation, usually based on polyamide (PA) matrix with clay nanofillers. The water acts as exfoliating thus allowing better dispersion of the clay within the matrix. A second role was observed, water would act as a plasticizer during extrusion limiting the material. In this context, water-assisted extrusion was studied using two different profile screw, where the second profile is an optimisation from the first. Polyamide 6 (PA6) was used as material reference in order to select new biodegradable polymers. Two polyesters, poly(butylene succinate) (PBS) and poly(butylene succinate adipate) (PBSA) have shown similar abilities comparared with PA6 extruded under water. After extrusion of the polymers with water injection, a limitation on the decrease in molecular weight was observed. Mechanical and rheological properties of PA6 were improved. Subsequently, an application of this method was conducted on the formulation of a PBS matrix composite based on two types of nanofillers clay in order to improve the mechanical properties of PBS and evaluate the water influence during the extrusion process according to the clay used.

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L’imagerie par spectrométrie de masse est une technique sans marquage permettant la détection et la localisation de protéines à partir de coupes de tissus. Afin de répondre à des problématiques biologiques, le nombre de protéines identifiées doit être amélioré. Une stratégie consiste à réaliser une micro-jonction liquide sur des régions particulières des coupes de tissus afin d’extraire les peptides issus de la digestion in situ des protéines. Plus de 1500 protéines ont identifié sur une zone de 650µm, correspondant à environ 1900 cellules. Une corrélation entre ces données avec celles générées par MSI a augmenté le nombre de protéines localisées. Afin d’obtenir dans le même temps, la localisation et l’identification de protéines, une méthode consiste à réaliser la microdissection de l’ensemble de la coupe après l’avoir déposée sur une lame recouverte de parafilm. PAM a également été appliquée à l’étude de l'expression différentielle de protéines dans des tumeurs de prostate. Les résultats ont permis d’identifier des biomarqueurs potentiels tels que des protéines complexées avec des petits ARN nucléolaires. Enfin, la faisabilité des méthodes MS appliquées à l’étude structurale de protéines, tel que l'échange deutérium ou le pontage chimique, ont été examinés directement sur tissu. Les résultats préliminaires suggèrent qu’une étude structurale de protéines est possible afin de déterminer des changements de structures entrainés par la modification du microenvironnement. Réunis ensemble, ces méthodes MS d'analyses directes fournissent un moyen robuste d’étude de protéines dans leur état natif afin de fournir des indications sur leur rôle dans des systèmes biologiques. / Mass spectrometry-based methods for direct tissue analysis, such as MS imaging, are label-free techniques that permit the detection and localization of proteins on tissue sections. There is a need to improve the number of protein identifications in these techniques for them to comprehensively address biological questions. One strategy to obtain high protein IDs is to realize liquid microjunction on localized regions of tissue sections to extract peptides from the in situ digestion of proteins. More than 1500 proteins were identified in a 650µm spot, corresponding to about 1900 cells. Matching these IDs with those from MSI increased the number of localized proteins. In order to achieve simultaneous identification and localization of proteins, a method consisting of microdissecting entire tissue sections mounted on parafilm-covered slides was developed. Spectral counting was then used to quantify identified proteins, and the values were used to generate images. PAM was also used to examine the differential expression of proteins on prostate tumors. Results identified potential biomarkers such as proteins in complex with small nucleolar ribosomal RNAs. Lastly, the feasibility of applying MS methods of structural analysis, such as deuterium exchange and crosslinking, directly on tissue was examined. Preliminary results suggest the possibility of this approach, which could be significative by permiting the determination of protein structural changes for a given microenvironment. Taken together, these direct MS analysis methods provide a robust means of analyzing proteins in their native state and are expected to provide insights to their role in biological systems.

En ventilation assistée, l’inadéquation entre l’activité des muscles respiratoires du patient et l’assistance délivrée par le ventilateur se traduit par la survenue d’une dysharmonie patient-ventilateur potentiellement associée avec la survenue d’asynchronies patient-ventilateur et d’une dyspnée. Minimiser cette dysharmonie est un objectif majeur de la ventilation assistée. Le Neuro Asservissement de la Ventilation Assistée (NAVA) et la Ventilation Assistée Proportionnelle (PAV) sont deux nouveaux modes qui pourraient améliorer l’harmonie patient-ventilateur. Nous avons montré que, de façon similaire, le NAVA et la PAV diminuent le nombre d’asynchronie patient-ventilateur, préviennent la surdistension pulmonaire, restaurent la variabilité cycle à cycle du comportement ventilatoire et améliorent l’équilibre charge-capacité et le couplage neuromécanique. De plus, l’utilisation du mode NAVA en ventilation non invasive pourrait également permettre d’améliorer la synchronisation patient-ventilateur. Nous avons également montré aux cours de différents travaux sur la dyspnée en ventilation mécanique que celle ci était fréquente mais néanmoins difficile à identifier, en particulier chez les patients non communicants. L’EMG de surface des muscles inspiratoires extra-diaphragmatiques pourrait constituer un outil simple et objectif pouvant permettre au clinicien de diagnostiquer une dyspnée en ventilation mécanique et optimiser les réglages du ventilateur dans le but de minimiser la dysharmonie patient-ventilateur. Ces données permettent de progresser vers une meilleure connaissance de la dysharmonie patient- ventilateur. L’impact clinique de l’utilisation des modes proportionnels et d’une détection précoce de la dyspnée doit maintenant être évalué par des essais cliniques. / Ventilatory support must be tailored to the load capacity balance of the respiratory system to avoid patient-ventilator dysharmony as it may lead to patient-ventilator asynchronies and dyspnea. Minimizing this dysharmony is crucial. Neurally Ventilatory Assist Ventilation (NAVA) and Proportional Assist Ventilation (PAV) modes may improve patient-ventilator interaction. We showed in this work that PAV and NAVA both prevents overdistension, restores breath by breath variability of the breathing pattern and improves neuromechanical coupling and patient- ventilator asynchrony in fairly similar ways compared to pressure support ventilation. In addition the use of NAVA with non-invasive ventilation may also improve patient-ventilator interaction. We also demonstrated that dyspnea is a frequent issue in mechanically ventilated ICU patients and it can be difficult to assess when the patient is unable to report it. Surface electromyograms of extradiaphragmatic inspiratory muscles provides a simple, reliable and non-invasive indicator of respiratory muscle loading/unloading in mechanically ventilated patients. Because this EMG activity is strongly correlated to the intensity of dyspnea, it could be used as a surrogate of respiratory sensations in mechanically ventilated patients, and might, therefore, provide a monitoring tool in patients in whom detection and quantification of dyspnea is complex if not impossible. These data provide a better understanding of patient-ventilator dysharmony. Further studies are needed to evaluate the possible clinical benefits of NAVA and PAV on clinical outcomes and the impact of an early detection of dyspnea in mechanical ventilation.

La conception d'une machine haute vitesse est un problème multiphysique très complexe. Les contraintes mécaniques au rotor sont très élevées et la dynamique du rotor ne peut pas être négligée sinon les vibrations excessives risquent de détruire la machine. Même les pertes aérodynamiques créées par le frottement entre le rotor et l'air dans l'entrefer ne peuvent être négligées. La vitesse élevée implique également une fréquence électrique très élevée et donc des problèmes de pertes additionnelles dans le bobinage, de pertes fer, de pertes par courant de Foucault au rotor et de pertes de commutation dans les composantes de puissance de l'onduleur. Les pertes par courant de foucault au rotor, par exemple, augmentent la température des aimants risquant ainsi d'altérer leur performance ou même de les démagnétiser. Le concepteur doit faire preuve d'ingéniosité pour trouver des solutions et des compromis entre ces nombreux problèmes tout en considérant les couplages multiphysiques entre les modèles. Par exemple, l'augmentation de la fréquence de hachage permet la réduction des pertes par courant de foucault au rotor, mais augmente les pertes par commutation dans l'onduleur d'où la nécessité de l'atteinte d'un premier compromis. Les machines synchrones à aimants permanents montés en surface étant des machines prometteuses pour fonctionner à des vitesses et densités de puissance élevées, l'objectif du présent travail de recherche est de développer un outil de CAO adapté à ce type de machine et d'en déduire des règles de conception. Le calcul de champs 2D magnétostatique et magnétoharmonique est directement piloté par un algorithme d'optimisation pour permettre une estimation précise des paramètres les plus complexes à modéliser pour des espaces de conception et des topologies variés. Une étude comparative de moteurs optimisés pour différentes vitesses et densités de puissance a permis de déduire des règles de conception comme le choix du nombre de pôles et l'équilibre entre les pertes cuivre et les pertes fer. Le **Chapitre 1** traite de l'état de l'art actuel de la conception de machines haute vitesse. Les différents défis de conception et de réalisation sont exposés et discutés ainsi que les principales solutions possibles. Le **Chapitre 2** présente différents modèles adaptés aux machines haute vitesse permettant d'aider le concepteur dans son processus. L'implantation de la méthode de conception directe par calcul de champs à l'aide de MATLAB, PYTHON et CEDRAT FLUX est exposé dans le **Chapitre 3** alors que son utilisation pour l'obtention de règles de conception et son application sur un générateur de 80kW fonctionnant à 70000 rpm sont traités au **Chapitre 4**. Finalement, le **Chapitre 5** traite des différentes solutions aux problèmes majeurs des pertes dans les aimants. / Conception of a high-speed electrical machine is a complex multiphisics problem. Mechanical constraints in the rotor are high and rotor dynamics cannot be neglected otherwise excessive vibrations could destroy the machine. Even aerodynamic losses caused by friction between the rotor and the air in the air gap cannot be neglected. High-speed also implies high electrical frequency and therefore additional losses in the windings, iron losses, losses in the rotor et switching losses in power electronics. Rotor losses, for example, raise the temperature of the magnets and may alter their performance or even demagnetize them. The designer must therefore show ingenuity to find solutions and compromises between these numerous problems while considering the multiphysics couplings. For example, increasing switching frequency of the inverter allows the reduction of rotor losses, but increases switching losses in power components, hence the need to reach a compromise. Since Surface Mounted Permanent Magnet synchronous (SMPM) machines are promising for operating at high speeds and power density, the aim of this research is to develop an optimization process adapted to this type of machine that makes it possible to deduce design rules. Parametric magnetodynamic and magneto-harmonic FEA simulations are directly driven by an optimization algorithm to allow accurate estimation of parameters that are difficult to evaluate for various design spaces and topologies. A comparative study of motors optimized for different speeds and power density made it possible to deduce design rules such as the choice of the number of poles and the balance between copper losses and iron losses. First, Chapter 1 introduces the current state of the art for high-speed machines designs. Various design and fabrication challenges are discussed as well as popular solutions. Chapter 2 shows models adapted to high-speed machines to help the designer in his process. Implementation of the optimization process by direct field calculation using MATLAB, PYTHON and CEDRAT FLUX is shown in chapter 3 while its use for obtaining design rules and its application for an 80 kW generator are in chapter 4. Finally, a few solutions for magnet losses are studied in chapter 5.

La technique apporte à l'être humain la puissance ; elle est puissance. Cette considération est d'une importance capitale pour ce mémoire qui se veut une mise en dialogue entre l'Église catholique et le théoricien du système technicien, Jacques Ellul, au sujet des techniques de procréation médicalement assistée (TPMA). D'une part, à ce sujet, nous trouvons un Magistère catholique (dont les textes étudiés vont de 1968 à 2008) condamnant certaines TPMA mais encourageant tout de même la recherche dans ce domaine. D'autre part, durant la même période, Ellul affirme qu'il y a corrélation entre les différentes techniques (mécaniques, politiques, économiques, etc.) qui forment, désormais, un système emprisonnant l'humain dans une logique d'efficacité. Cette recherche propose d'abord une analyse de la technique selon Jacques Ellul afin de comparer ce concept à la réalité concrète de la procréation assistée au Québec et d'évaluer la similitude entre ces techniques particulières et la théorie du système technicien. Ensuite, nous proposons une analyse du discours de l'Église catholique afin d'en relever des critères qui distinguent les techniques licites de celles qui sont illicites en se fondant sur une anthropologie théologique. Les mouvements philosophiques et théologiques se rencontrent finalement dans un dialogue composé des différentes thématiques émergeant des analyses : l'autonomie de l'humain et de la technique, la fragilité, l'eugénisme, la liberté, la gratuité, le naturel et l'artificiel. Les points de vue de l'Église catholique et de Jacques Ellul semblaient d'abord diverger au sujet de la technique. Cependant, par ces thématiques, nous trouvons qu'un dialogue est non seulement possible mais qu'il devient fécond pour ce sujet de la procréation assistée, et pour beaucoup plus. En effet, une nouvelle considération émerge, plus profonde, et qui pourrait remettre en question nos choix civilisationnels souvent techniciens. / Technique brings power to the human being; it is power. This issue is of paramount importance for this thesis, which is intended to be a dialogue between the Catholic Church and the theorist of the technological system, Jacques Ellul, on the topic of assisted reproductive technologies. On the one hand, we find a Catholic Magisterium (whose texts studied range from 1968 to 2008) which condemns certain techniques but encourages research in this field. On the other hand, during the same period, Ellul affirmed that there is a correlation between the various techniques (mechanical, political, economic, etc.) which form a system that imprisons the human being in a logic of efficiency. This research starts with an analysis of the concept of technique in the thought of Jacques Ellul and compares it to the concrete reality of medically assisted procreation in Quebec. It then evaluates the similarity between these techniques and the theory of the technical system. Next, we propose an analysis of the Magisterium of the Church to identify the criteria that distinguish licit from illicit techniques on the basis of theological anthropology. These philosophical and theological approaches are brought together in a dialogue about the different themes that emerge from the analyses: the autonomy of the human being and of technology, fragility, eugenics, freedom, gratuitousness, the natural and the artificial. The Catholic Church and Jacques Ellul seem at first to be at odds on the subject of technique. However, we find that a dialogue is not only possible, but proves more than fruitful for the study of assisted reproduction. Indeed, a new issue emerges which could call into question the often-technical choices of our civilisation.

L'adoption d'une législation sur les techniques d'assistance médicale à la procréation (TAMP) a comme but d'établir les règles qui vont déterminer l'utilisation de ces techniques et leur accessibilité. Ces règles sont déterminées selon les différentes solutions qu'une société peut envisager afin de résoudre les questions controversées soulevées par les TAMP. De ces dernières, voici les plus importantes : l'accès aux TAMP, la fécondation post-mortem, le don de gamètes et le diagnostic préimplantatoire. L'adoption de solutions à ces questions est influencée par les éléments suivants : les valeurs et les croyances religieuses; la pondération des avantages présents et futurs des TAMP en regard des inconvénients présents et futurs; la conception que l'on se fait de la famille et de son rôle dans la société; ainsi que de l'intérêt de l'enfant. Toutes les législations sur les TAMP reconnaissent et protègent trois valeurs : la protection des droits et libertés de la personne; le respect de la dignité humaine; ainsi que la recherche du bien commun. À l'échelle internationale, ces valeurs sont partagées par les différentes sociétés et elles nous fournissent un cadre de référence visant à résoudre les questions controversées soulevées dans certains contextes comme celui de l'adoption d'une loi sur les TAMP. En effet, dans chacune des solutions adoptées par la société, il est possible de constater que l'accent est mis sur l'une ou l'autre des trois valeurs déjà établies. Ce constat permet l'identification d'importantes divergences dans les encadrements législatifs qui orientent la conduite des médecins et des chercheurs, ainsi que les conditions très variées d'accessibilité à ces techniques. À partir de ces divergences entre les encadrements législatifs relatifs aux TAMP, nous pouvons inférer une priorisation différente des valeurs, qui donne lieu à deux approches législatives : une approche de liberté et une approche restrictive. L'approche de liberté ne pose pas de limites à l'accès et à l'utilisation des TAMP, priorisant les droits et libertés individuels. À l'opposé, l'approche restrictive établit certaines limites à l'accès et à l'utilisation des TAMP en raison du respect de la dignité humaine, notamment le respect de la vie de l'embryon, en interdisant ou en limitant les conduites qui pourraient lui être préjudiciable. L'existence de ces deux approches a entraîné comme conséquence pratique le développement d'un tourisme procréatif. En effet, si des personnes désirent avoir accès à une TAMP qui n'est pas disponible là où elles habitent, elles voyagent vers des pays qui leur offrent une solution en accord avec leurs propres intérêts. Cette pratique, de plus en plus fréquente, a mené les gouvernements et les législateurs à réfléchir sur la possible harmonisation des règles dans ce domaine. Toutefois, une telle harmonisation est difficilement envisageable, puisqu'un pays d'approche plus libérale sera réticent à renoncer aux libertés déjà accordées aux personnes concernées par les TAMP (par exemple, les patients, les professionnels de la santé et les chercheurs) pour adhérer à une approche plus restrictive. De même, pour un pays qui a adopté une approche restrictive, il serait laborieux d'élargir le contenu des valeurs déjà mentionnées, en reconnaissant plus de libertés à l'utilisation et à l'accessibilité aux TAMP. L'importance de cette étude est de mettre en lumière comment les solutions aux questions controversées reliées aux TAMP sont attachées à une des trois valeurs mentionnées précédemment et comment le choix d'une solution plutôt qu'une autre traduit implicitement une priorisation de valeurs. Cette étude nous permet d'avancer que les législations s'inscrivent au sens temporel, dans le contexte d'une société donnée. En effet, les débats de société évoluent constamment quant aux solutions possibles à apporter aux questions controversées afin de s'entendre sur la conduite la plus adéquate à suivre par rapport à une intervention concrète. Un exemple de l'évolution de ces débats concerne le nombre d'embryons à transférer. Il est donc possible d'affirmer qu'une question controversée aujourd'hui peut ne plus l'être demain à cause de l'évolution des avancements scientifiques et des changements qui concernent la protection de certaines valeurs de même que la perception de la société de ce qui doit être permis ou interdit.

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

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