En ingénierie de la haute tension, le calcul du champ électrique soumis aux matériaux diélectriques est une procédure fondamentale pour la conception, la maintenance et les besoins de recherche. Dans ce contexte, les chercheurs choisissent généralement une configuration d'électrodes pour simuler le scénario le plus défavorable du point de vue champ. Le système le plus souvent utilisé est la configuration tige - plan, qui produit au bout de l'électrode HT un champ non uniforme très intense. Pour les isolateurs d'extérieur, l'air est le milieu diélectrique. Par conséquent, plusieurs travaux ont été effectués pour comprendre le processus complexe du contournement dans l'air. Les investigations ont étudié ce phénomène complexe pour expliquer le comportement d'une électrode tige de diamètre donné et des distances d'intervalle d'air avec des tensions continues et/ou impulsionnelles. Le processus du claquage d'un diélectrique peut être divisé en succession de différents phénomènes physiques hautement non linéaires et dépendant des dimensions de la configuration étudiée. À peine quelques recherches ont été effectuées sur les faibles intervalles d'air soumis à une tension alternative, qui représente pourtant le régime permanent d'opération des équipements HT. Les rares investigations qui ont été menées n'ont pas été concluantes sur le calcul du champ électrique maximal analytique et l'effet des variations des paramètres atmosphériques sur les tensions seuil d'apparition des couronnes de streamers. En utilisant l'approximation hyperboloïde pour résoudre l'équation de Laplace, Coello a obtenue une équation devenue bien connue et qui est généralement utilisée dans les configurations tige ?plan pour calculer le champ maximal. Il existe nombre de travaux qui ont basé leurs calculs sur cette équation en utilisant des tensions de type continu ou impulsivement. Une récente investigation a été menée sur la précision de cette formule pour la détermination de la tension seuil d'apparition des couronnes en AC, dans de faibles intervalles d'air, avec deux électrodes tiges. Elle a prouvé qu'il y avait une différence entre les résultats calculés et ceux obtenus expérimentalement. Alors, des tests de laboratoire étendus et des simulations numériques ont été menés pour un système d'électrodes tige - plan avec de faibles distances d'intervalle d'air pour calculer et analyser le champ électrique maximal au bout de l'électrode hémisphérique HT. Ces investigations ont conduit à l'élaboration d'une équation empirique précise pour ce type de géométrie spécifique. Aussi, des facteurs de non uniformité appropriés ont été déterminés à partir des faisceaux de données. Ils fournissent des résultats raisonnablement précis pour des besoins pratiques en ingénierie. Des investigations sur l'effet de la pression atmosphérique et de la variation de la température sur la tension seuil d'apparition des couronnes de streamers ont été aussi menées en laboratoire dans les gammes de pression allant de 101.8 kPa à 22.8 kPa et de température allant de - 20°C à 20°C. Des facteurs de correction appropriés, pour la variation des paramètres atmosphériques mentionnés ci-dessus, ont été déterminés à partir des résultats de laboratoire et comparés avec les données expérimentales.

Dans les usines produisant de l'aluminium, la cathode servant à l'électrolyse est constituée en grande partie d'anthracite. Ce matériau fait partie de la famille des charbons, car il est constitué de 96 % à 98 % d'atomes de carbone. Ce qu'il reste de la concentration sont des impuretés. Ces dernières causent le désordre de la structure cristalline du matériau, causant une résistivité électrique élevée. Le problème c'est que les cathodes d'anthracite doivent être conductrices. Le matériau carboné doit alors être calciné. La calcination permet aux matières volatiles, que sont les impuretés, de se dégager et à l'anthracite d'organiser sa structure cristalline. Ce procédé est appelé graphitisation, et il permet de faire chuter considérablement la résistivité électrique de l'anthracite. L'objectif de ce projet consistait à déterminer les propriétés électriques de l'anthracite sous calcination. Pour ce faire, un montage expérimental a été utilisé et deux analyses complémentaires ont été réalisées. Le montage expérimental consistait en un four de calcination Pyradia. C'est avec lui que les données sur la résistivité électrique de l'anthracite en cours de calcination ont été recueillies. Le four Pyradia a aussi permis d'étudier les paramètres pouvant influencer la résistivité électrique du matériau. Ces paramètres sont : la température maximale atteinte, les paliers de température, les taux de calcination en °C/min, la pression et la granulométrie. La première analyse complémentaire était l'analyse granulométrique, qui permettait d'étudier les dimensions des particules d'anthracite. La deuxième analyse complémentaire était l'analyse par diffractométrie où la qualité de la graphitisation obtenue à l'UQAC a été vérifiée. Dans ce travail, différentes courbes d'hystérésis de la résistivité électrique de l'anthracite en fonction de la température ont été présentées. Ces courbes ont permis de faire une analyse des paramètres influençant la résistivité électrique. La température maximale atteinte s'est avérée le paramètre dominant dans la chute de la résistivité électrique, par rapport à la pression et la granulométrie. De plus, les résultats ont démontré que la résistivité électrique chutait lors d'un palier de température. Ensuite, le compactage du matériau a été traité : le dégagement des matières volatiles varie linéairement avec le taux de chauffe. Finalement, une étude sur la qualité de la graphitisation obtenue lors des essais a été réalisée. Elle a démontré que la qualité de la graphitisation n'était pas très bonne, comparativement à celle de l'usine Alcan, et ce malgré la chute considérable de la résistivité électrique lors des tests effectués.

Ce mémoire de maîtrise traite de l'application de la technique de compensation série. La recherche vise le développement d'une méthode d'optimisation pour calculer le taux optimal de compensation série afin d'améliorer la performance du réseau de distribution radial. La méthode définie comme fonction objective la variation de tension sur la ligne de distribution qui devra être minimisée ainsi que des contraintes de stabilité à respecter. Ces contraintes sont basées sur le concept de stabilité en régime transitoire et permanent, elles sont : le transfert maximal de la puissance, les pertes de puissance réactive, l'oscillation de la vitesse des moteurs, le phénomène de papillotement ou clignotement, l'inversion du courant de court circuit et la résonance sous-synchrone (SSR). Toutes ces contraintes sont formulées sous forme d'équations et inéquations algébriques. La mise en ouvre numérique et les simulations sont obtenues à l'aide du logiciel Matlab/Symspowersym Les performances de la topologie du réseau de distribution à étudier sont évaluées par de nombreuses simulations.

Le traitement du métal semi-solide, MSS, fait référence a des gelées semi-solides contenant des particules non dendritiques qui sont dispersées dans une matrice liquide, le tout ayant une viscosité apparente voisine de celle du liquide. Cette masse peut s'écouler facilement sous pression et remplir les cavités complexes d'un moule pour fabriquer des produits de qualité et de haute-intégrité. La gelée de MSS peut être préparée par différentes méthodes. Dans la présente étude la coulée conventionnelle et la procédure SEED ont été utilisées pour produire des billettes de MSS avec différentes morphologies de la phase primaire a-Al dans l'alliage Al-Si A356. Pour la coulée conventionnelle, une gamme de morphologies de particules solides et de microstructures, ont été obtenues en variant température d'alimentation. Pour les billettes SEED, nouveau brevet d'ALCAN international pour la coulée semi-solide, les changements de morphologies ont été réalisés en contrôlant les paramètres du procédé pendant la solidification de la masse. Afin d'étudier l'évolution morphologique due à l'effet des différents paramètres du procédé, la température d'alimentation et les intensités de brassage, les billettes MSS préparées par les deux méthodes ont été étudiées en utilisant la métallographie quantitative. La microstructure de l'alliage de MSS A356 a été également caractérisée en utilisant une méthode innovatrice, soit la viscométrie par la compression entre plaques parallèles, ce qui a permis d'obtenir une corrélation entre la morphologie et la viscosité. L'objectif principal de la présente recherche était de tirer partie de principes rhéologiques pour étudier le comportement à la déformation de l'alliage A3 56 pour différentes morphologies et fractions solides, en traitent des billettes de MSS comme des fluides newtoniens et non newtoniens, respectivement. En outre, deux relations empiriques ont été proposées pour mettre en évidence le lien entre la viscosité, la fraction solide et la morphologie. Afin de confirmer d'avantage la fiabilité des résultats des tests et de montrer que la dimension de l'échantillon n'a aucun effet sur les valeurs finales de la déformation et de la viscosité, une nouvelle série d'essais a été réalisée en utilisant deux types de spécimens ayant un rapport d'aspect (hauteur/diamètre) de 0.4 et de 1.8. On a constaté que la coulée conventionnelle des billettes à basse température d'alimentation (soit 615°C), donne des grains très fins et equiaxes tandis que les billettes façonnées à haute température d'alimentation (695°C) ont une structure dendritique. Pour les billettes SEED, on a noté que le brassage a raffiné les dendrites primaires et a favorisé la formation de particules oc-Al en rosettes et/ou globulaires. L'efficacité de l'augmentation du brassage peut être due à la réduction de la ségrégation des éléments d'alliage au front de solidification et à un meilleur transfert thermique entre le moule et le liquide conduisant ainsi à un faible gradient de température pour résultat d'un meilleur raffinage et la formation d'une structure equiaxe. On n'a noté aucune évidence d'eutectique emprisonnée dans les particules primaires d?a - Al, un des avantages la technologie SEED. Les résultats ont montré qu'une diminution de la température d'alimentation jusqu'au liquidus (615°C) améliore les caractéristiques d'écoulement des billettes. Les valeurs de viscosité calculées pour les billettes comportant des particules primaires globulaires de a-Al sont presque trois ordres de grandeur inférieures à celles obtenues pour les billettes possédant une structure entièrement dendritique. La différence des valeurs est réduite à un ordre de grandeur dans le cas d'une morphologie de rosette comparé à celui d'une morphologie globulaire. L'application d'un brassage pendant la solidification a un effet évident sur la déformabilité et la viscosité des billettes de MSS préparées par la méthode SEED. Pour les billettes produites à 695°C, les résultats montrent une déformation supérieure et une valeur de viscosité à la laisse lorsque l'intensité de brassage s'accent, ceci étant du à la structure globulaire de la billette. Une diminution de l'intensité de brassage amène un certain degré de résistance à la déformation due à la morphologie rosette ou dendritique. Pour les billettes coulées à 645°C, la mise en ?uvre du brassage augmente la déformation. Dans le cas d'une coulée à 630°C, le brassage est important pour induire une distribution uniforme de la température à travers le liquide ce qui conduit à une structure globulaire et une meilleure déformabilité. L'intensité de la pression appliquée est également un paramètre important pour différencier les structures. L'affinage des grains a été identifié comme facteur principal pour une meilleure déformabilité des billettes. La modification joue également un rôle important sur la déformabilité des alliages en réduisant de la tension superficielle du liquide résiduel, ce qui réduit la viscosité apparente des billettes. Deux équations empiriques ont été présentées pour le comportement rhéologique des billettes de MSS en utilisant la viscosité comme paramètre principal; logn = 5.56-1.39fs-(1.56fs +0.14)logoy logn = -1.85+4.9AR-(0.255AR +0.03)logoy Les relations empiriques expriment l'effet direct de la fraction solide et de la morphologie sur la viscosité des billettes semi solides. La validité de ces équations a été confirmée en portant en graphique le logarithme de la viscosité en fonction du taux de cisaillement pour différentes fractions solides et morphologies. Une bonne concordance a été trouvée entre les valeurs prédites et les résultats précédemment rapportés dans la littérature. L'effet négligeable de la dimension de l'échantillon sur la viscosité des billettes de MSS a été également confirmée, où les mêmes valeurs déformation et de viscosité ayant été obtenues pour des billettes de grande échelle et des disques de petite taille. Les résultats montrent qu'en utilisant des échantillons à grande échelle, le mouvement axial des billettes pourrait être négligée par rapport a l'écoulement radial pendant l'étape de déformation a l'état d'équilibre, où la grandeur de viscosité évalue, sont dans la même gamme pour les deux ensembles d'échantillons; (h?d > 1 ) et (h«d) respectivement.

Les alliages d'aluminium sont de plus en plus utilisés dans le monde du transport. Pour répondre à cette demande, les pièces moulées doivent respecter de hauts critères de performances. Ainsi, de nouvelles méthodes de moulage sont développées parce que les procédés traditionnels de moulage ne peuvent satisfaire ces nouvelles exigences. Une technique privilégiée de ces nouvelles technologies est le moulage des alliages semi-solides. Ce type de procédé implique l'utilisation de métal en cours de solidification impliquant la présence de particules de phase solide incluses dans la phase liquide. Le procédé SEED est l'un de ces procédés qui a comme avantage de procurer une grande intégrité aux pièces moulées augmentant ainsi les propriétés mécaniques des pièces. Le lopin semi-solide produit par le procédé SEED se doit de satisfaire des critères de qualité afin de mouler une pièce qui rencontre les spécifications désirées. Ce projet a donc pour mission de déterminer la faisabilité d'une méthodologie pour évaluer la conformité d'un lopin d'alliage d'aluminium semi-solide avant son injection dans le moule et d'établir des corrélations entre les mesures, la morphologie des grains et le pourcentage de la fraction solide du lopin semi-solide. Suite aux travaux réalisés par le CTA et Alcan avant le début de ce projet, les paramètres du procédé produisant des lopins d'aluminium A356 conformes ont été identifiés. En se basant sur ces paramètres, quatre signatures ont été déterminées pour caractériser les lopins considérés conformes. Ces mesures sont la base du système de contrôle de la qualité. Elles se divisent en deux volets. L'un est le volet de mesures non destructives qui comporte l'évolution temporelle de la température à deux endroits sur la surface du creuset et l'évolution temporelle de la masse d'aluminium drainée pendant l'étape de drainage du procédé SEED. L'autre est le volet de mesures destructives qui est l'évolution de la force appliquée pour la coupe longitudinale du lopin en fonction de la position de l'accessoire de coupe. Ces signatures ont été bornées par un intervalle de confiance à 95% déterminé à l'aide du test de Student. Suite à la caractérisation des lopins conformes, les paramètres du procédé SEED ont été perturbés intentionnellement. Le but de provoquer ces variations était de déterminer si les signatures sortaient ou demeuraient dans l'intervalle de confiance des lopins conformes. Également, une analyse métallographique était effectuée pour déterminer si les perturbations engendrées au procédé produisaient une microstructure différente des lopins conformes. Selon les résultats obtenus, il est possible de développer un système de contrôle de qualité pour la production de lopins d'alliage d'aluminium A356 avec le procédé SEED.

L'énergie est le facteur simple le plus critique faisant face au monde aujourd'hui. L'industrie de l'automobile a fait un pas de géant en avant en réduisant le poids des voitures par le remplacement des produits moulés et malléables en fer avec des produits en aluminium. Les alliages aluminium-silicium de fonderie se retrouvent dans plusieurs applications dans ce secteur, en raison de leur rapport élevé de résistance/poids qui améliore leur performance et l'économie de carburant. Les coulées des alliages d'aluminium dans des moules en sable, die casting, et dans des moules permanents ont une importance critique lors de la construction de moteur, de blocs de moteur, de pistons, de têtes de cylindre, de chemises, de carters, de vilebrequins, de carburateurs, de valves de frein et de nombreuses autres composantes se retrouvant dans la conception d'une voiture. Cinq alliages de fonderie Al-Si, avec différents contenus de silicium s'étendant de 7 à 17%, ont été choisis pour cette étude : les alliages hypoeutectiques LP PM319-F, A356-T6 et C354-T6, et alliages hypereutectiques AE425 et PM390, tous utilisés intensivement dans des applications automobile. Le but de ce travail était l'étude de l'effet des défauts de coulée sur les propriétés de fatigue de ces alliages en corrélant la vie en fatigue d'échantillons avec les défauts initiant les craques par fatigue et la caractérisation de ces défauts (c.-à-d., porosités, films d'oxyde, bandes de glissement, etc.), dans le but de comprendre leur rôle critique sur la vie en fatigue. La porosité a été étudiée en terme de taille de pore sur la surface de rupture d'échantillon et sa localisation, c.-à-d. près de la surface ou à l'intérieur de la pièce. L'effet de la pression isostatique chaude (HIPping) sur la vie en fatigue de l'alliage C354-T6 a été également étudié, et le comportement des échantillons non soumis au HIP et ceux soumis au HIP a été a comparé. Les surfaces de rupture de 157 échantillons de fatigue ont été examinées en utilisant un microscope électronique à balayage (technique MEB) pour identifier l'emplacement du déclenchement des fissures par fatigue, complétée par un analyseur d'image pour les mesures quantitatives des défauts amorçant la fissure par fatigue. Les caractéristiques microstructurales (espacements secondaires des bras de dendrite, caractéristiques des particules eutectiques de silicium, taille des grains et phases intermétalliques) ont été examinées en utilisant des techniques d'analyse d'image et de microanalyse grâce à la microsonde d'électronique (EPMA) pour comprendre le comportement en fatigue. Les résultats prouvent que la porosité surfacique est le défaut de coulée le plus important affectant la vie en fatigue, puisqu'elle agit en tant qu'emplacement le plus favorable pour le déclenchement de craque par fatigue: parmi les échantillons examinés, 82% ont rompus sous l'effet de la porosité surfacique agissant en tant qu'emplacement de déclenchement de fissure par fatigue. Par ailleurs, on peut constater que la durée de vie en fatigue des échantillons diminue à mesure que la taille des pores en surface augmente et vice versa. En l'absence de porosités en surface, d'autres défauts de coulée tels que des films d'oxyde près de la surface peuvent être responsables du déclenchement de craque par fatigue : 3% de tous les échantillons examinés ont rompus en raison de la présence de tels films d'oxyde. En l'absence de porosités et de films d'oxyde, les bandes de glissement peuvent agir en tant qu'emplacement principal de déclenchement de craque; dans ce cas, on observe que, pour 3% de tous les échantillons examinés, la fracture est causée par des bandes de glissement. L'initiation de craque par fatigue commence toujours à partir de la surface libre de l'échantillon quelque soit l'emplacement de l'amorce de la fissure (porosités, films d'oxyde, bandes de glissement), soit à l'endroit où l'effort maximum appliqué est observé; le niveau de contrainte diminue de la surface vers le centre de l'échantillon (intérieur du spécimen), ce qui est favorable pour la propagation de craque par fatigue. Ainsi, il est impossible qu'une fissure se propage de l'intérieur de l'échantillon vers la surface libre, c'est-à-dire contre le gradient de contraintes. La localisation de la porosité (c.-à-d. près du bord ou à l'intérieur de l'échantillon) influence également le comportement en fatigue. On constate que, bien que les échantillons non rompus (fin de bande) contiennent des porosités, l'occurrence de cette porosité à l'intérieur des échantillons a beaucoup moins d'influence sur le déclenchement de craques que si la porosité était située au bord de la surface de l'échantillon, comme c'est le cas pour les échantillons rompus. La technique de SEM par laquelle les mesures de porosité ont été effectuées, peut être appliquée avec une grande exactitude pour des mesures des pores simples responsables du déclenchement de fissure par fatigue. Cependant quand l'espace de déclenchement de fissures contient des pores multiples (comme dans le cas de l'alliage de LP PM319-F) ou une structure poreuse spongieuse (comme dans le cas d'alliage AE425), les mesures de SEM ne sont pas assez proportionnées pour déterminer l'emplacement exact du déclenchement des craques par fatigue. Dans ces cas-ci, les mesures devraient être effectuées en utilisant la microscopie optique sur une section longitudinale du spécimen rompu pour fournir une plus grande exactitude des résultats. Cependant, c'est un processus long. La pression isostatique chaude (HIPping) permet d'améliorer la résistance en fatigue de l'alliage C354-T6 en réduisant ou en éliminant la porosité surfacique, et de ce fait la vie en fatigue augmente. En l'absence de la porosité surfacique, d'autres emplacements de déclenchement de fissures tels que des films d'oxyde et des bandes de glissement deviennent opératifs. Les facteurs microstructuraux tels que les caractéristiques de particules de silicium eutectique (espacement secondaire des bras de dendrite, phases intermétalliques et taille des grains) ont une influence directe sur la durée de vie en fatigue et affectent fortement la propagation des fissures. Pour les alliages hypereutectiques, les particules primaires de silicium contribuent au comportement en fatigue en accélérant la propagation des fissures par la décohésion et la fissuration de ces particules sous chargement cyclique.

Le traitement à l'état semi-solide des métaux (SSM) gagne du terrain en tant qu'alternative efficace aux procédés traditionnels de fabrication que sont la coulée et le forgeage. Ce développement tire profit des procédés de mise en forme liquide et solide. En l'absence d'effort de cisaillement, la masse semi-solide est semblable à un solide, autoporteur, alors qu'avec l'application d'effort de cisaillement, la viscosité est sensiblement réduite et le matériau coule comme un liquide; thixotrope-« caractéristique double où la billette possède des caractéristiques du solide, mais coule comme un liquide sous l'effort de cisaillement ». Pour ce qui est du traitement SSM des alliages Al-Si, il existe deux caractéristiques des microstructures qui influencent les propriétés du produit fini, soit la taille et la morphologie de la phase a-Al primaire et le mélange eutectique, qui est constitué principalement de silicium. L'objectif de la présente étude était d'étudier les effets de l'inoculation et de la modification, individuellement ou en combinaison, sur l'évolution des microstructures du groupe d'alliages Al-7%Si en portant une attention particulière aux alliages 356 pour deux procédés différents, soit le conventionnel et le « rhéomoulage » suivant le procédure brevetée de l'Alcan, la Swirled Enthalpy Equilibration Device, soit la technologie SEED. Un alliage binaire et deux alliages commerciaux A17%Si ont été utilisés tout au long du plan de recherche. Après la préparation du métal liquide, différents alliages mère, selon l'objectif, ont été ajoutés au liquide et l'alliage ainsi préparé a été versé et examiné à l'aide de deux montages différents afin d'obtenir une corrélation et d'identifier les différences entre les procédés conventionnel et SSM. Plusieurs techniques ont été utilisées afin de caractériser le matériau obtenu. Ces techniques incluent l'analyse thermique, la microscopie optique, la métallographie quantitative à l'aide de la technique d'analyse d'images, la microscopie électronique à balayage, l'analyse par microsonde, la cartographie par rayons X et les tests rhéologiques à l'aide d'un appareil de compression à plaques parallèles. En se basant sur le traitement SSM, on propose qu'il soit également essentiel de procéder à un partitionnement de l'intervalle de solidification. Ainsi, l'intervalle de solidification pourrait être divisé en deux intervalles principaux, soit l'intervalle de températures pour la fondation et la croissance des dendrites a-Ai (ATa) et / ou des composés intermétalliques du fer, et l'intervalle de températures pour l'eutectique principal Al-Si et les réactions eutectiques secondaires, incluant la formation de MgiSi et / ou de composés de fer. Dans ce contexte-ci, 3'accent est placé principalement sur l'intervalle de solidification a-Al puisqu'il est d'importance capitale pour la science du traitement SSM. Les résultats d'agents d'affinage du grain ont démontré que, généralement, les agents d'affinage augmentent le pourcentage a-Al en raison du décalage de la courbe de refroidissement vers le haut et, par conséquent, on pourrait obtenir un plus grand intervalle de solidification a-Al. Du point de vue SSM, une plus grande zone pâteuse a- Al donne une plus grande flexibilité pour la production de la pâte semi solide et son contrôle. Toutefois des questions secondaires comme les risques de déchirement à chaud, de formation de porosités et de ségrégation pourraient être considérées. La métallographie quantitative effectuée sur les échantillons préparés à partir de billettes démontre que l'affinage conduit à une augmentation du pourcentage a-Al et, en raison du plus grand nombre de sites de germination efficaces par surface unitaire, la taille des globules diminue. L'amélioration de la sphéricité et la diminution de la taille des globules sont les avantages principaux procurés par l'ajout d'agents d'affinage. Quelques tests rhéologiques ont prouvé que des particules plus petites et plus rondes mènent à une meilleure coulabilité de la pâte semi-solide. Il a été démontré que l'ajout d'un peu de Sr, entre 150-200 ppm, suffit pour changer la morphologie du silicium de floconnée à fibreuse dans les deux procédés. Par modification, l'intervalle de solidification a-Al augmente en raison de la diminution de la température de la réaction eutectique principale et, ce qui est intéressant, en considérant un intervalle de solidification constant, l'intervalle de solidification eutectique diminue. Par contraste avec les échantillons raffinés SEED, par modification, le diamètre moyen des globules augmente, mais le pourcentage plus élevé de sphéricité est l'un des avantages principaux de l'ajout de Sr. Il a été suggéré qu'une diminution de la tension superficielle à l'aide de Sr est la raison principale pour une globularité plus élevée. En diminuant la tension superficielle, la mouillabilité des particules par le liquide restant est améliorée, et ceci pourrait être intensifié par un écoulement plus important autour des particules a-Al, et par conséquent un meilleur façonnage conduit à des particules plus rondes. L'augmentation de l'intervalle de solidification a-Al est plus importante avec le traitement combiné qu'avec les traitements uniques. Ceci est dû au décalage du liquidus vers des valeurs plus élevées du côté des agents d'affinage, en plus de l'avantage additionnel qu'est la diminution de la température de réaction eutectique due à la modification. Dans les billettes SEED, l'efficacité d'affinage des grains est évidente si l'on considère la diminution de la taille des globules et la formation accrue de particules primaires, alors que l'effet de la modification pourrait être détecté sous magnification plus élevée par le changement morphologique des particules de silicium de floconnées à fibreuses. D'ailleurs, des études microstructurales de SSM montrent que l'efficacité des agents d'affinage domine toujours le résultat de modification en augmentant la densité numérique des particules primaires et en diminuant leur diamètre circulaire moyen. Des tests rhéologiques à l'aide d'un appareil de compression à plaques parallèles avec un poids mort constant ont montré que les vitesses de déformation les plus élevées et les plus basses appartenaient aux billettes affinées et aux billettes non traitées,respectivement. Il est prouvé que par l'affinage on obtient des billettes ayant de plus petites particules et une globularité plus importante et qui sont, par conséquent, mieux déformables, alors que le Sr diminue la tension superficielle du liquide et ainsi donne une meilleure déformabilité. Le traitement combiné donne les avantages supplémentaires de particules de plus petites dimensions, plus de globularité et une moindre tension de surface. Un nouveau concept innovateur est présenté pour les mesures de fluidité en utilisant la quantité de liquide obtenue par drainage. Il a été déduit que des agents d'affinage et / ou des agents modifiants peuvent augmenter le pourcentage d'écoulement. Ceci est attribué au point de cohésion des dendrites, PCD, où les agents d'affinage et / ou les agents modifiants retardent le PCD et aussi la formation de canaux plus lisses et plus nombreux à l'intérieur de la structure semi-solide en raison du métal liquide.

Cette recherche a été effectuée dans le cadre du développement du langage psC, de la compagnie saguenéenne Novakod Technologies, un projet majoritairement subventionné par l'Agence spatiale canadienne, et auquel ont collaboré des chercheurs de l'Université du Québec à Chicoutimi. Le langage psC est un nouveau langage, supporté par un compilateur et un environnement intégré de développement, visant à faciliter la programmation de systèmes en temps réel, parallèles et reconfigurables. L'objectif de cette recherche était d'étudier, de réaliser et de comparer divers compromis espace-temps fondamentaux, dans le but de permettre au langage psC d'accélérer des calculs numériques habituellement réalisés par logiciel, au moyen de circuits reconfigurables, et à développer une bibliothèque d'opérateurs arithmétiques matériels, de fonctions logiques et de fonctions mathématiques répondant, dans la mesure du possible, aux besoins de psC dans le cadre de ce projet. Notre étude dresse, pour la première fois, un panorama général des mises en ?uvres d'opérateurs arithmétiques sur FPGA et apporte plusieurs constats importants. Une bibliothèque de composants arithmétiques et de fonctions élémentaires a été développée, testée, évaluée et livrée. Le développement de cette bibliothèque a donné lieu à une participation importante au déboguage et à l'amélioration des outils psC, qui étaient eux-mêmes en cours de développement. Les résultats de notre recherche nous ont permis de découvrir une architecture simple et économique pour la mise en ?uvre sérielle des opérations arithmétiques avec des opérandes et des résultats circulant bit de poids fort en tête. Cette architecture présente un intérêt pour la réalisation d'opérateurs arithmétiques à virgule flottante économiques. Nous présentons une stratégie d'analyse pour l'estimation de la puissance de calcul d'un réseau d'opérateurs massivement parallèle. Les résultats de cette étude seront repris, dans le cadre d'un doctorat, en vue de réaliser un contôleur sur puce haute-performance pour la commande de moteurs AC à induction.

Ce travail présente une contribution au développement d'un capteur optique de fort champ électrique à basse fréquence (50-60 Hz). Le principe de mesure du capteur se fait à partir de l'effet électro-optique sur un cristal de niobate de lithium sans électrodes de contact. Le principe devient effectif par l'usage du montage statique à polarisation circulaire permettant de se retrouver directement dans la zone linéaire de transmittance optique du système. Après un rappel sur les concepts de base de l'optique des milieux anisotropes et de l'effet électro-optique linéaire (communément appelé effet Pockels), une étude a été faite sur le choix de la meilleure configuration électro-optique offerte par le niobate de lithium. Par la suite, une modélisation par la méthode des éléments finis nous a permis de choisir parmi différentes sections possibles de cristal, celle qui correspondait le mieux à une distribution de champ interne uniforme. Des études expérimentales ont été réalisées conjointement à la modélisation pour caractériser le comportement du cristal vis à vis de l'effet électro-optique avec ou sans bague de protection. Après une brève introduction sur les capteurs à fibre optique, une explication exhaustive est donnée sur le design des pièces internes et le processus de fabrication du capteur. Ensuite, les essais du premier prototype du capteur optique de champ électrique sur les installations à haute tension sont présentés et discutés. Pour terminer, une discussion est présentée sur les améliorations à apporter sur le capteur et des solutions sont proposées.

Ce mémoire compare et étudie la performance à réduire l'adhérence de la glace de différentes substances commercialement disponibles possédant un caractère glaciophobe. Pour ce faire, l'adhérence de la glace à sept revêtements solides a été mesurée en fonction du nombre de cycles de glaçage/déglaçages. Les revêtements ont également subi un vieillissement accéléré par rayonnement UV afin de pouvoir comparer la durée de leur efficacité lors d'une application réelle. De plus, dans le but d'approfondir les connaissances sur le mécanisme d'adhérence de la glace et sur l'influence des propriétés du revêtement et de la glace sur celle-ci, la rugosité de la surface glacée, l'angle de contact de l'eau sur les revêtements et la taille des grains de glace ont été mesurés et analysés. L'adhérence de la glace a été mesurée avec un appareil spécialement conçu au Laboratoire international des matériaux anti-givre (LIMA), qui est basé sur le modèle d'une lame en flexion. La totalité des essais a été effectuée à température constante (?10 °C) avec une couche de glace de 13 mm produite à partir de gouttelettes simulant la précipitation de bruine verglaçante. D'après les résultats obtenus, le revêtement le plus efficace est une poudre compacte se dégradant en cours d'utilisation et réduisant l'adhérence de 37% par rapport à celle de l'aluminium non recouvert. En général, les revêtements diminuant l'adhérence possèdent une efficacité de courte durée et la détérioration est davantage causée par les déglaçages que par le rayonnement UV. De plus, il a été observé que l'adhérence de la glace est influencée par la rugosité du revêtement et est indépendante de l'hydrophobicité. La glace semble donc adhérer aux surfaces par un mécanisme mécanique incluant la théorie de la couche limite faible (BLW) mais il demeure impossible d'ignorer complètement le modèle d'adhérence chimique. Caroline Laforte, étudiante directeur de recherche