Dans cette étude, une méthodologie analytique est présentée pour dimensionner les machines fonctionnant sur cycle pour les applications de véhicules électriques. Les objectifs sont de minimiser simultanément les énergies perdues sur cycle et le volume de machines synchrones à aimants permanents (PMSM) non saillants à grande vitesse en considérant tous les points de fonctionnement du cycle de conduite. La méthode permet d'optimiser à la fois la géométrie de la machine et la stratégie de commande (via l'angle d’autopilotage et la force magnétomotrice). Les valeurs de l'angle d’autopilotage sont optimisées pour réduire les pertes totales (pertes cuivre et pertes fer) pendant le cycle de conduite. On montre comment le mode de défluxage réduit à la fois les pertes moyennes sur cycle dans la machine et les contraintes sur le convertisseur de puissance. La performance de la machine optimisée est validée pour tous les points du cycle de conduite à l’aide d'un réseau de réluctances. Ce modèle permet de prendre en compte le mouvement du rotor, les flux de fuites et la réaction de l'induit. De plus, il permet également de modéliser le couplage entre le moteur et son système d'alimentation, composé du convertisseur de puissance et de la commande. Cela permet d'étudier l'influence des différentes stratégies de commandes telles que la commande en pleine onde ou par modulation de largeur d'impulsion (MLI) sur les performances du moteur. Un dimensionnement optimal est réalisé pour un véhicule urbain sur le cycle Urban Dynamometer Driving Schedule (UDDS). / In this study, an analytical method is presented to size the machines working over a driving cycle for electrical vehicle applications. The objectives are to simultaneously minimize the energy losses over the cycle and the volume of high-speed non-salient Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSM) considering all working points of a driving cycle. The method allows optimizing both the geometry of the machine and the control strategy (via the torque angle and the magnetic force). The values of the torque angle are optimized to reduce the energy losses during the driving cycle. It is shown how flux-weakening reduces both the constraints on the energy losses in the machine and the power converter. The performance of the optimal designed machine is validated at all working points of the driving cycle by means of a reluctance network model. This model allows taking into account the movement of the rotor, the flux leakage, the armature reaction. In addition, it permits to model the coupling between the motor and its power supply system composed of a power converter and its command. The model allows studying the influence of different control strategies such as the full wave operation or the Pulse Width Modulation (PWM) on the performance of the motor. A study is carried out for the Urban Dynamometer Driving Schedule (UDDS) and an urban vehicle.

Thèse de doctorat--Informatique et réseaux--Paris--ENST, 2005. / Bibliogr. p. 177-189. Glossaire. Index. Résumé en français et en anglais.

Les cadres contreventés concentriques faits de cornières simples ou doubles sont couramment utilisés comme système de reprise des charges latérales. Dans la plupart des codes de dimensionnement parasismique modernes, une approche basée sur une application rigoureuse des principes du dimensionnement à la capacité est utilisée pour effectuer le détaillage des systèmes de reprise des charges sismiques. Pour des cadres contreventés concentriques, des déformations inélastiques sont anticipées sur les membrures diagonales pour développer un mécanisme ductile de dissipation d'énergie alors que les éléments adjacents (poutres, colonnes, connexions, ...) doivent demeurer dans le domaine élastique pour assurer une réponse stable de la structure. Dans le cas de bâtiment d’acier de faible hauteur, les cadres contreventés sont souvent dimensionnés en traction/compression. Dans cette situation, la résistance en traction des membrures diagonales, qui découle d'exigences minimales de détaillage, est généralement supérieure à la sollicitation anticipée et l’application des principes du dimensionnement à la capacité conduit à une demande sismique importante sur les éléments adjacents. Pour cette raison, lorsque des connexions boulonnées sont utilisées, celles-ci doivent habituellement être renforcées pour éviter d'obtenir des modes de rupture fragiles qui pourraient limiter la ductilité globale du bâtiment. Des études récentes ont permis de démontrer qu’il est possible d'utiliser des fusibles ductiles en vue de limiter la demande sismique dans les cadres contreventés. Les fusibles consistent en des entailles placées de façon stratégique sur les contreventements. Ce mémoire présente les résultats d'une vaste campagne expérimentale (en deux volets) visant à caractériser le comportement des cornières en acier équipées de fusibles ductiles. Les résultats démontrent qu’il est possible de limiter l’impact des entailles sur le dimensionnement des cadres lorsque celles-ci sont dimensionnées puis utilisées judicieusement. Des simulations numériques sont réalisées pour valider les comportements expérimentaux observés puis pour étendre, par la suite, la plage d'étude considérée lors de la phase expérimentale. Depuis l’ensemble de ces résultats, des équations sont proposées pour évaluer les résistances en compression, la résistance post-flambement et la résistance en traction des cornières équipées des fusibles proposés. Ces équations pourraient être utilisées pour encadrer le dimensionnement des cadres contreventés.

Les leçons tirées des tremblements de terre passés ont permis d’introduire un nouveau concept dans l’étude des structures: le dimensionnement basé sur la performance (DBP). Depuis des décennies, ce concept est utilisé dans l'aéronautique et la construction automobile. Son but principal consiste à fixer à l'avance la performance de la structure souhaitée. Autrement dit, on prédit son niveau d'endommagement éventuel après l'avoir soumis à un état de contrainte. Une phase expérimentale permet de vérifier si la performance souhaitée a été atteinte, et si c'est le cas, on lance une chaîne de production. Cependant, malgré le succès du concept, son application en génie civil était limitée. En effet, chaque ouvrage de génie civil est unique, tout comme le sol sur lequel il est construit. D'autre part, les moyens techniques et économiques ne permettaient guère de soumettre un ouvrage à un tremblement de terre afin de s'assurer que les prévisions de performance ont été atteintes. Par conséquent, l'application du dimensionnement basé sur la performance dans la construction des ponts et des bâtiments était très difficile. Les progrès effectués dans l`évaluation de l'aléa sismique, les installations expérimentales et les applications informatiques ont récemment favorisé l'introduction du DBP dans les codes de construction. L'utilisation du concept de DBP est devenue courante dans la réhabilitation et la conception parasismique des structures. Les codes de calcul parasismique des structures (par exemple le CSA S6-06) le recommandent dans la conception des nouvelles structures et l'adaptent en cherchant des améliorations par rapport aux anciennes structures construites suivant les anciens codes. Le DBP consiste à dimensionner les structures de pont à partir du niveau de performance souhaité et de l'aléa sismique de la zone de construction. On associe à chaque niveau de performance un état limite, qui est lui-même lié à un endommagement physique d'un des éléments structuraux. D'où l'importance de définir les états limites par les codes et les normes réglementaires. La finalité étant que la capacité demeure supérieure à la demande. De ce fait, il est indispensable de connaître la performance sismique des piliers construits selon les recommandations des anciennes normes. Dans cette optique, un pilier de pont à échelle réelle fut construit et testé dans le laboratoire du Centre de recherche en génie parasismique et en dynamique des structures (CRGP) de l'Université de Sherbrooke. Le spécimen a été construit conformément au détail de ferraillage de l'armature transversale. Celui-ci a présenté une série d'endommagement dont le déroulement s'est réalisé comme suit: la fissuration du béton, la plastification de l'armature longitudinale, l'écrasement du béton d'enrobage, le flambement de plusieurs barres longitudinales et la rupture d'une barre en compression. Les résultats de ces recherches ont révélé que le pilier possédait une grande capacité à dissiper de l'énergie, un excellent taux d'amortissement et une ductilité en déplacement de 7,28 alors que les codes préconisent au moins 3,0.

Les tremblements de terre survenus à San Fernando en 1971, à Loma Prieta en 1989, à Northridge en 1994 et au Chili en 2010 ont permis de découvrir les déficiences des ouvrages construits selon les anciennes normes de conception parasismique. Deux des causes majeures de ces déficiences ont été le manque de confinement des sections critiques et les problèmes liés au recouvrement à la base. De ces leçons, les nouvelles normes de construction au Québec adoptent la philosophie du dimensionnement à la performance, interdissent le recouvrement à la base et recommandent un détail de ferraillage plus rigoureux. Étudier le comportement sismique des piliers de ponts au Québec en suivant la philosophie du dimensionnement est l'objectif principal d'un ensemble de projets, dont celui-ci, qui est en cours au Centre de recherche en génie parasismique (CRGP) de l'Université de Sherbrooke. Pour leur réalisation, le pont Chemin des dalles, situé dans la région de Trois-Rivières, a été retenu comme pont type. Étudier le comportement sismique des piliers de ponts en béton armé d'armatures en spires hélicoïdales est l'objectif spécifique de ce projet de maîtrise. De ce fait, un spécimen à échelle réelle a été conçu, construit, instrumenté et testé au laboratoire de structures de l'Université de Sherbrooke. Le renforcement du pilier en béton par des spires hélicoïdales a permis de ceinturer les barres d'armatures longitudinales, d'avoir un comportement plus ductile et une grande capacité à dissiper de l'énergie. En utilisant la méthode par poussée progressive, les états limites et d'endommagement, et les indicateurs liés à la ductilité, à la dissipation d'énergie, à l'endommagement et à l'amortissement du pilier construit ont été déterminés. Certaines réponses du pilier ont été prédites à l'aide de logiciels d'éléments finis. Ces prédictions ont été assez proches de celles mesurées lors de l'essai réalisé au laboratoire. La cartographie de l'endommagement a été aussi prédite. Pour situer l'endommagement du pilier, des formulations sur l'évaluation de la longueur de la rotule plastique ont été utilisées. Le pilier à l'étude a eu un comportement assez ductile, une bonne capacité à dissiper de l'énergie et une stabilité de capacité. La quantification des états d'endommagement du pilier testé, en se basant sur la description des états limites, a été comparable à celles proposées pour d'autres piliers.

Le travail de thèse présenté dans ce mémoire porte sur la mise en place d'une politique de gestion de stock adaptée à la grande diversité. Il propose d'intégrer les notions de niveaux d'information aux questions classiques de gestion et conception. Lorsque le contexte est celui d'une grande diversité, une solution permettant un bon compromis entre diversité offerte et délai d'obtention d'un produit fini est l'"assemblage à la commande". Nous proposons des méthodes d'aide à la mise en place de cette politique. En effet, quand le choix<br />de stratégie de production a été effectué en faveur de cette politique, il faut répondre à la question suivante : comment la mettre en place en utilisant de manière adéquate l'information partielle disponible ? Cette dernière question soulève deux problèmes, le<br />choix des produits semi-finis à pré-assembler et le dimensionnement des stocks ainsi définis. La grande diversité n'est pas sans impact sur la nature des informations disponibles.<br />C'est pourquoi, notre travail permet la prise en compte de différents niveaux d'information qui peuvent être accessibles. Cette étude s'attache également à mettre en lumière et à quantifier l'avantage que constitue une connaissance plus précise de la demande des produits finis, dans un environnement d'assemblage à la commande. Pour cela, nous avons proposé :<br />- une formalisation de l'information sur la demande en produits finis. Elle introduit une notion de hiérarchisation de l'information,<br />- une démarche reposant sur le principe de maximisation de l'entropie qui permet la construction, à partir de l'information partielle disponible, d'une information sur la demande en produits finis,<br />- des heuristiques permettant de choisir les produits semi-finis à stocker,<br />- une démarche d'étude pour le dimensionnement d'exemples didactiques.<br />Nous avons ainsi proposé des méthodes permettant de déterminer des solutions aux deux questions soulevées par la mise en place de l'assemblage à la commande. Les tests nous ont également permis d'illustrer la valeur de l'information.

Le travail de thèse présenté dans ce mémoire porte sur la mise en place d'une politique de gestion de stock adaptée à la grande diversité. Il propose d'intégrer les notions de niveaux d'information aux questions classiques de gestion et conception. Lorsque le contexte est celui d'une grande diversité, une solution permettant un bon compromis entre diversité offerte et délai d'obtention d'un produit fini est l'"assemblage à la commande". Nous proposons des méthodes d'aide à la mise en place de cette politique. En effet, quand le choix de stratégie de production a été effectué en faveur de cette politique, il faut répondre à la question suivante : comment la mettre en place en utilisant de manière adéquate l'information partielle disponible ? Cette dernière question soulève deux problèmes, le choix des produits semi-finis à pré-assembler et le dimensionnement des stocks ainsi définis. La grande diversité n'est pas sans impact sur la nature des informations disponibles. C'est pourquoi, notre travail permet la prise en compte de différents niveaux d'information qui peuvent être accessibles. Cette étude s'attache également à mettre en lumière et à quantifier l'avantage que constitue une connaissance plus précise de la demande des produits finis, dans un environnement d'assemblage à la commande. Pour cela, nous avons proposé : - une formalisation de l'information sur la demande en produits finis. Elle introduit une notion de hiérarchisation de l'information, - une démarche reposant sur le principe de maximisation de l'entropie qui permet la construction, à partir de l'information partielle disponible, d'une information sur la demande en produits finis, - des heuristiques permettant de choisir les produits semi-finis à stocker, - une démarche d'étude pour le dimensionnement d'exemples didactiques. Nous avons ainsi proposé des méthodes permettant de déterminer des solutions aux deux questions soulevées par la mise en place de l'assemblage à la commande. Les tests nous ont également permis d'illustrer la valeur de l'information.

Un des enjeux importants de ces dernières années est l'optimisation des structures. Ce travail de thèse propose une méthodologie de pré-dimensionnement pour les convertisseurs statiques. Celle-ci se veut être la plus générale possible et s'appuie sur la mise au point de modèles analytiques simples sur lesquels le compromis précision-rapidité a été imposé. Une analyse des différentes méthodes de modélisation a donc été effectuée pour les différents phénomènes physiques en présence (Compatibilité électromagnétique CEM, ondulation, dynamique, thermique, volume..) ainsi qu'une validation sur une application hacheur synchrone dédiée à l'automobile. Plusieurs stratégies d'optimisation ont été évaluées, et leur influence sur les modèles utilisés a été analysée. Cette démarche permet non seulement de trouver une solution technologique viable mais permet aussi de faire un retour sur cahier des charges.

Thèse doctorat : Génie Civil : INSA LYON : 2002. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. [147]-152.

Résumé: Au Québec, la majorité du réseau routier, construit dans les années 1960-1970, montre des signes manifestes de vieillissement. Aussi, l’augmentation du trafic routier et les conditions climatiques rigoureuses, rendent difficile l’entretien et l’exploitation des chaussées routières dans ce territoire nord-américain. Effectivement, ces conditions environnementales engendrent des dégâts importants pour les chaussées routières, principalement en hiver. L’emploi de sels de déglaçage pour lutter contre le gel accentue les facteurs de dégradation des routes surtout pour les chaussées rigides jointées en béton. Les phénomènes de détérioration se manifestent notamment par la corrosion des aciers au niveau des joints qui sont des éléments structuraux garantissant la durabilité des routes. Les chaussées rigides jointées ou « dalles courtes goujonnées » sont encore principalement dimensionnées avec des goujons en acier placés au droit des joints. Un des rôles de ces structures est de contrôler la fissuration due aux conditions thermiques et environnementales. Pour pallier ces désordres, le Ministère des Transports du Québec (MTQ) se tourne vers de nouvelles techniques et des matériaux plus performants afin d'assurer la pérennité des ouvrages. Avec l'évolution rapide des méthodes et des connaissances en matière de conception des chaussées, ainsi qu'avec l'apparition de nouvelles technologies et de nouveaux produits, le ministère met l'accent sur la recherche et le développement. Cela a permis de mettre au point des techniques novatrices et de concevoir diverses technologies au contexte québécois. Justement, un des axes de recherche et de développement se porte sur les matériaux composites qui ont récemment donné de bons résultats dans le domaine du génie civil. C’est pourquoi des goujons en polymères renforcés de fibres de verre (PRFV) apparaissent comme une solution à la corrosion des armatures de liaison en acier. Elles accroissent ainsi une durabilité à moindres coûts : la durée de service est allongée, l’entretien et l’impact sur les personnes et le trafic sont réduits. Ce projet propose une optimisation de dimensionnement structural sur des spécimens de dalles de chaussées jointées, en vue de leur utilisation dans de nouveaux projets.Les goujons de PRFV qui font l’objet de ces essais sont fabriqués par la compagnie Pultrall Inc. de Thetford Mines (Québec, Canada). La résine utilisée pour les PRFV est uniquement une résine vinylester et les goujons ont des diamètres allant de 28,6 mm à 34,9 mm. Enfin, un seul type de sol est utilisé dans le cadre de ce projet ; il s’agit d’un type de sol dont la particularité recherchée est son module de réaction.||Abstract: In Quebec, the majority of the road network was built in the 60's - 70's and show obvious signs of ageing. Moreover, the increase of road traffic and the rigorous weather conditions, render the maintenance and the exploitation of roads in this Northern American part quite difficult. Indeed, these environmental conditions cause severe damages for roads, especially in winter. The degradation factor of the jointed rigid pavement is intensified by the highway salt. So, the phenomena of deteriorations appears mainly by the corrosion of the steel at the joints (structural elements) guaranteeing the durability of roads. The jointed rigid pavements or "short jointed pavements" are still mainly sized with steel dowels placed at the lining of joints. One of the main functions of these structures is to control the formation of cracking due to the thermal and environmental conditions. In order to reduce these , disorders, the Ministry of Transport of Quebec (MTQ) turned towards new techniques and innovative materials to ensure the longevity of roads. With the rapid evolution of specific methods and knowledge in roads design, joined with technologies and new products, the MTQ emphasizes the research and development. That way, advanced techniques and diverse technologies in the Quebecois context are settled. As a matter of fact, one of the axes of these development researches concerns the composite materials which have recently been given good results in the civil engineering area. That is why Glass Fibre-Reinforced Polymer (GFRP) dowels bars appear as a solution to the steel corrosion. In fact, they provide better durability with lower costs: the increase of service life as well as the decrease of maintenance persons and traffics impac. Thus, this project proposes an optimization of structural design of GFRP dowels for transverse jointed highway pavement slabs, also keeping in mind their use in new projects. The GFRP dowels which are given in this essay are made by the Pultrall Inc. Company from Thetford Mines (Quebec, Canada). The resin used for the polymer materials is only vinylester resin and the dowels have diameters going from 28.6 mm to 34.9 mm. Finally, only a stiff base is used for the road, its particularity is the modulus of subgrade reaction.