Accounting for seismic forces and thermal expansion in bridge design requires an accurate passive force-deflection relationship for the abutment wall. Current design codes make no allowance for skew effects on passive force; however, large scale field tests indicate that there is a substantial reduction in peak passive force as skew angle increases. A reduction in passive force also reduces the transverse shear resistance on the abutment. The purpose of this study is to validate three-dimensional model using PLAXIS 3D, against large scale test results performed at Brigham Young University and to develop a set of calibrated finite element models. The model set could be used to evaluate the variation in passive resistance with skew angle for various abutment geometries and backfill types. Initially, the finite element model was calibrated using the results from a suite of field tests where the backfill material consisted of dense compacted sand. Results were available for skew angles of 0, 15, 30 and 45°. Numerical model results were compared with measured passive force-deflection curves, ground surface heave and displacement contours, longitudinal displacements, and failure plane geometry. Soil properties were defined by laboratory testing and in-situ direct shear tests on the compacted fill. Soil properties and mesh geometries were primarily calibrated based on the zero skew test results. The results were particularly sensitive to the soil friction angle, wall friction angle, angle of dilatancy, soil stiffness and lateral restraint of the abutment backwall movement. Reasonable agreement between measured and computed response was obtained in all cases confirming numerically that passive force decreases as skew angle increases Additional analyses were then performed for abutments with different soil boundaries.

This master thesis investigates the parameters influencing the quality of concrete piles produced by NCC in Sweden. Furthermore, the thesis provides an in-depth review of the production and existing issues associated with concrete pile production. By analysing data from the production site at Ucklum, it is observed that the concrete piles produced have a large variation in strength. Production during the winter months results in higher strength and stability compared to the summer months. This may depend on the heat generated by the concrete during the summer which is much higher than during winter and may therefore affect the late strength negatively while it increases the rate of obtaining early age strength. The production uses a slightly higher cement content than what is necessary for the strength class C50/60 throughout the whole year to mainly counteract the tough strength development in the winter and also to increase the rate of strength development in the summer. Particularly when a large order of concrete piles comes in late. Achieving a high strength quickly is desirable so that the piles can be installed early in order to increase the rate of production. In this case, admixtures such as accelerators can be used instead of having a higher cement content. In addition, summer production can be improved by testing different methods presented in this report. / Detta examensarbete utreder parametrarna som påverkar kvalitén på betongpålar som produceras i en av NCCs produktionslinor. Den undersökta produktionslinjen är placerad i Ucklum, Sverige. Det görs också en utredning för att få en djup förståelse av produktionen och hur det går att påverka dess nuvarande problem. Genom analys av data från produktionen uppmärksammas det att produktionen har en stor spridning på hållfastheten på de producerade betongpålarna. Orsaken till variationen av hållfastheten undersöks och definieras. Det framgår att produktionen under vintern har högre hållfasthet och mer stabil än den under sommaren. Detta kan bero på att värmen som genereras av betongen under sommartiden är mycket högre än under vintertiden vilken kan leda till att den sena hållfastheten påverkas negativt, medan den snabbar upp den tidiga hållfastheten. Produktionen använder sig av lite högre cementhalt än vad som är nödvändigt för hållfasthetsklassen C50/60 genom hela året för att främst motverka den sega hållfasthetsutvecklingen på vintertid och även för snabba upp hållfasthetsutvecklingen på sommartid när en stor order av betongpålar kommer in utan god framförhållning. Att uppnå en hög hållfasthet snabbt är önskad så att pålarna kan installeras tidigt för att upprätthålla högre produktionstakt. I detta fall så kan tillsatser så som acceleratorer användas istället för att ha högre cementhalt. Dessutom kan sommarproduktionen förbättras genom att testa olika metoder som presenteras i denna rapport.

Les activités R&D dans le domaine d’aéronautique sont actuellement orientées par l’évolution naturelle vers des technologies plus efficaces et durables. La motivation principale de cette tendance est le besoin de résoudre les problèmes liés à la nature de l’industrie très polluante. À cet égard, le développement d’avions plus électriques contribuerait à la réduction de la consommation de combustibles fossiles en intégrant des sources et des convertisseurs d’énergie alternatifs, tels que les piles à combustibles (PàC). Cependant, un système PàC devrait se conformer à des contraintes de fiabilité et de sécurité particulières, d’autant plus que l’environnement aéronautique n’est guère clément : cyclages en pression et en température, ainsi que des forces mécaniques, agissants dans les trois dimensions. Les vibrations et les chocs peuvent notamment entraîner un desserrage brusque ou graduel de la PàC, dégradant ainsi ses performances et pouvant aller jusqu’à une fuite de gaz. Il semble donc important de pouvoir surveiller l’état de serrage mécanique d’une PàC au cours du temps, idéalement de manière non intrusive. Les résultats présentés dans la littérature indiquent que la qualité du serrage mécanique d’une PàC peut être évaluée à travers sa résistance ohmique (Rohm), plus précisément par sa partie électronique (Re-, formée par les résistances des couches de la PàC et les résistances de contact). Dans les conditions nominales de fonctionnement, l’autre partie plus importante de la Rohm – la résistance protonique (RH+, formée par la résistance de la membrane et de l’ionomère) – ne dépend pas de la force de serrage. Cette amalgamation de résistances de natures différentes empêche une extraction de la Re- sans l’utilisation de capteurs invasifs. Par conséquent, l’estimation de la qualité du serrage mécanique d’une PàC n’est pas aisée. Au cours de cette thèse, une méthode de diagnostic préventif in situ capable de détecter la dégradation des conditions de serrage d’une PàC par la modélisation de sa résistance ohmique est proposée. Une étude théorique est d’abord réalisée afin de démontrer que les résistances RH+ et Re- peuvent être séparées de la Rohm totale, à partir de leur dépendance à la température. La méthode de diagnostic est ensuite validée à l’aide de données expérimentales générées lors de la caractérisation de deux PàC à membrane échangeuse de protons : basse et haute température. Quelques divergences entre les valeurs identifiées par l’algorithme et celles rapportées dans la littérature sont observées, néanmoins, elles représentent correctement l’état du serrage mécanique de la PàC. Dans l’ensemble, les résultats sont encourageants dans le but d’estimer la qualité du serrage mécanique d’une PàC à travers l’évolution de RH+ et Re-. / The aeronautical R&D activities are currently shaped by the issues associated with the pollutantrich nature of the industry and the natural evolution towards more effective and sustainable technologies. In this regard, the development of more electric aircraft would contribute to reducing fossil fuel consumption by incorporating alternative sources and converters of energy, such as FCs. However, a FC system would have to comply with particular reliability and safety constraints, especially as the aeronautical environment is not very indulgent: abundant pressure and temperature cycling as well as mechanical loads, varying both in frequency and amplitude, in all three dimensions. Vibrations and shocks can in particular lead to a sudden or gradual loosening of the FC, thus degrading its performance, and possibly provoking a gas leak. It therefore seems important to be able to monitor the tightening state of a FC over time, ideally in a non-intrusive manner. Results reported in the literature indicate that the quality of the mechanical tightening of a FC assembly might be assessed through its ohmic resistance (Rohm), more precisely through its electronic part (Re-, formed by the bulk resistances of FC layers and the interfacial contact resistances). In nominal operating conditions, the second and more dominant part of Rohm – the protonic resistance (RH+, formed by the membrane and ionomer resistances) – does not depend on clamping pressure. This amalgamation of resistances of different natures prevents an easy extraction of Re- without the use of invasive sensors and thus an estimation of the quality of the mechanical tightening of a FC assembly. This thesis proposes an in situ preventive diagnosis method that is capable of detecting the degradation of clamping conditions of a FC through the modelling of its ohmic resistance. A theoretical study is performed and demonstrates that the RH+ and Re- resistances can be separated from the total Rohm, based on their temperature dependence. The proposed method is verified with experimental data generated during the characterization of low and high temperature Polymer Electrolyte Membrane (PEM) single cells. Although some differences between the values identified by the algorithm and those reported in the literature are observed, they correctly depict the behavior of the mechanical tightening of the tested FCs. Overall, the results are encouraging in the aim of monitoring the quality of mechanical tightening of a FC through the evolution of RH+ and Re-.

Geotechnical engineering is strongly associated with large uncertainties. Exploring a medium (soil) that is almost entirely and completely hidden from us is no easy task. Investigations can be made only at discrete points, and the majority of a specific soil volume is never tested. All soils experience inherent spatial variability, which contributes to some uncertainty in the design process of a geotechnical structure. Furthermore, uncertainties also arise during testing and when design properties are inferred from these tests. To master the art of making decisions in the presence of uncertainties, probabilistic description of soil properties and reliability-based design play vital roles. Historically, the observational method (sometimes referred to as the “learn-as-you-go-approach”), sprung from ideas by Karl Terzaghi and later formulated by Ralph Peck, has been used in projects where the uncertainties are large and difficult to assess. The design approach is still highly suitable for numerous situations and is defined in Eurocode 7 for geotechnical design. In paper I, the Eurocode definition of the observational method is discussed. This paper concluded that further work in the probabilistic description of soil properties is highly needed, and, by extension, reliability-based design should be used in conjunction with the observational method. Although great progress has been made in the field of reliability-based design during the past decade, few geotechnical engineers are familiar with probabilistic approaches to design. In papers II and III, aspects of probabilistic descriptions of soil properties and reliability-based design are discussed. The connection between performing qualitative investigations and potential design savings is discussed in paper III. In the paper, uncertainties are assessed for two sets of investigations, one consisting of more qualitative investigations and hence with less uncertainty. A simplified Bayesian updating technique, referred to as “the multivariate approach”, is used to cross-validate data to reduce the evaluated total uncertainty. Furthermore, reliability-based design was used to compare the two sets of investigations with the calculated penetration depth for a sheet-pile wall. The study is a great example of how a small amount of both time and money (in the pre-investigation phase) can potentially lead to greater savings in the final design. / <p>QC 20160201</p> / TRUST, Transparent Underground Structures

Die vorliegende Arbeit ist die erste empirische Studie zum Betriebsverhalten von unbelüfteten Festbettreaktoren mit Wärmeentzug, sog. Biomeilern. Es werden vier Biomeiler systematisch und mehrschichtig hinsichtlich der biochemischen Abbauprozesse untersucht. Zusätzlich dazu werden die Daten von 130 Temperatursensoren über einen Zeitraum von 140 Versuchstagen für eine energetische Bewertung herangezogen. Die Bewertung der biochemischen Abbauprozesse erfolgt durch Analyse des Substratgemischs, der Gaskonzentration im Haufwerk und der Temperaturverteilung. Im zylinderförimgen Reaktorraum wird eine rotationssymetische Verteilung der Zustandsgrößen nachgewiesen, um deren Rotationsachse hohe Methankonzentartion, abhängig vom Gesamtvolumen, nachweisbar sind. Die energetische Bewertung ergibt eine maximale Wärmeleistung von 5 kW über einen Zeitraum von 60 Tagen für 12h Wärmeentzug pro Tag. Diese Werte sind mit den publizierten Höchstwerten für die Wärmeleistung vergleichbar. Zur Erfassung der maximal möglichen Wärmeleistung war das gegebene Versuchsobjekt mangelhaft. Zur Verbesserung sowohl der Wärmeleistungsbereitstellung als auch der Prozessführung wird eine Belüftung vorgeschlagen und erläutert. Ein möglicher Einsatz im Bereich der regenerativen Energieversorgung im Niedertemperaturbereich (bsp. Flächenheizungen) oder zur Deckung der Heizgrundlast sind denkbar.:1 Einleitung 2 Problemstellung und Zielsetzung 3 Grundlagen der Kompostierung 3.1 Definition 3.2 Mikroorganismen der Kompostierung 3.3 Substrat 3.3.1 Nährstoffe 3.3.2 Wassergehalt 3.3.3 Porengröße und Partikelgröße 3.4 Temperatur, Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff 3.4.1 Zusammenhänge 3.4.2 Hygienisierung 3.4.3 Temperaturführung 3.5 Belüftungsverfahren statischer Reaktoren 3.5.1 Bedeutung 3.5.2 Aktive Belüftungsverfahren 3.5.3 Passive Belüftungsverfahren 3.5.4 Dombelüftungsverfahren 4 Stand der Wissenschaft 4.1 Theoretische Modellierung 4.1.1 Allgemeines 4.1.2 Thermodynamische Modellierung 4.1.2.1 Wärmebilanz 4.1.2.2 Speicherwärme und spezifische Wärmekapazität 4.1.2.3 Wärmeübertragung 4.1.2.4 Wärmeverlust 4.1.3 Modellierung der Selbsterhitzung und Reaktionswärme 4.1.3.1 Begriffsbestimmung 4.1.3.2 Deterministisch geprägte Modelle 4.1.3.3 Stöchiometrische Modelle mit Prozessgasen 4.1.3.4 Abschätzung durch den Heizwert des Substrat 4.1.3.5 Abschätzung durch die Heizwerte der Nährstoffe 4.1.4 Modellierung des Wasserhaushalts 4.2 Technologien zum Wärmeentzug aus der Kompostierung 4.2.1 Möglichkeiten des Wärmeentzugs 4.2.2 Steuerung der Prozesse 4.2.2.1 Bedeutung 4.2.2.2 Belüftung 4.2.2.3 C:N-Verhältnis 4.2.2.4 Temperaturführung 4.2.3 Bestehende Verfahren zum Wärmeentzug aus der Kompostierung 4.2.3.1 Kontinuierliche Verfahren 4.2.3.2 Kurzzeit-Batch 4.2.3.3 Langzeit-Batch 4.3 Datengrundlage zur Wärmeleistung 4.3.1 Ermittlung der Wärmeleistung 4.3.2 Experimente und Fehleranalyse 4.3.3 Datengrundlage 4.4 Fazit 5 Methoden zur Vermessung der Biomeiler 5.1 Versuch 5.1.1 Versuchsfeld und Umgebungsbedingungen 5.1.2 Aufbau und Betriebsweise der Biomeiler 5.1.2.1 Aufbau und Sensorik 5.1.2.2 Substratvorbereitung 5.1.2.3 Steuerung des Wärmeentzugs 5.1.3 Versuchszeitraum 5.2 Messungen 5.2.1 Charakterisierung des Substrats 5.2.1.1 Probenahme und Messpunkte 5.2.1.2 Schüttdichtemessung 5.2.1.3 Laboruntersuchungen 5.2.2 Temperaturmessungen 5.2.2.1 Automatisierte Temperaturmessungen 5.2.2.2 Manuelle Temperaturmessungen 5.2.2.3 Messung der Oberflächentemperatur 5.2.3 Volumenstrommessung im Heizkreislauf 5.2.4 Messung der Gaszusammensetzung im Festbettreaktor 5.2.5 Messung der Wetterdaten 5.3 Messfehlerbetrachtung 5.3.1 Nicht-quantifizierbare Fehlerquellen 5.3.2 Quantifizierbare Fehlerquellen 5.3.3 Auswertung der Fehler der manuellen Messungen 5.4 Auswertungsverfahren 5.4.1 Auswahl der Biomeiler 5.4.2 Darstellung des vertikalen Profils 5.4.3 Berechnung der Wärmeleistung 6 Auswertung 53 6.1 Auswertung der Wetterdaten 6.2 Charakterisierung des Substrats 6.2.1 Schüttdichte 6.2.2 Wassergehalt, Wärmekapazität und -leitfähigkeit 6.2.3 C:N-Verhältnis und Heizwert 6.2.4 Korngröße und oTS 6.2.5 Volumenschwund durch Setzung 6.3 Untersuchung des horizontalen Profils 6.4 Untersuchung des vertikalen Profils 6.4.1 Annahmen und Begriffsbestimmung 6.4.2 Profil der Schüttdichte und des Abbaugrads 6.4.2.1 Schüttdichte 6.4.2.2 Abbaugrad 6.4.3 Profil der Gaszusammensetzung 6.4.3.1 Gaskonzentrationen im Festbettreaktor 6.4.3.2 Optischer Nachweis der Mikroorganismen 6.4.4 Profil der Temperatur 6.4.4.1 Temperaturfeld im Festbettreaktor 6.4.4.2 Oberflächentemperatur 6.5 Untersuchung der Reaktionswärme und des Wärmeentzugs 6.5.1 Abhängigkeit von dem Biomeilervolumen 6.5.2 Abhängigkeit von der Steuerung des Wärmeentzugs 6.5.3 Auswertung der Wärmeleistung 6.5.4 Identifikation von Einflussfaktoren 6.5.4.1 Abhängigkeiten der Parameter 6.5.4.2 Einfluss der Umgebungsbedingungen 6.6 Ansatz zur Erweiterung eines Modells 6.6.1 Auswahl des Modells 6.6.2 Wärmebilanz 6.6.3 Räumliche Verteilung der Zustandsgrößen 6.6.4 Wärmeübertragung zum Wärmeübertrager 7 Bewertung und Diskussion 8 Zusammenfassung 9 Ausblick Literatur Anhang

L'objectif principal de ce travail était l'étude systématique de plusieurs groupes de matériaux conducteurs protoniques: Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), Ba₂Nb₁₋ₓY₁₊ₓO₆₋₅, et BaZr₀.₈₅Y₀.₁₅O₃₋₅ (BZY15). Nous avons développé une voie de synthèse pour chaque groupe de matériaux tels que le procédé de combustion sol-gel, la synthèse lyophilisation et le procédé de complexation de citrate-EDTA modifié des nanopoudres pures et des céramiques denses ont été obtenus après ces synthèses suives d'un processus de frittage classique. La structure et la composition des produits obtenues ont été caractérisées par diffraction des rayons X (XRD) et microscopie électronique à balayage (MEB). La variation de la conductivité en fonction de la température a été étudiée par spectroscopie d'impédance, ainsi que la dépendance en fonction de pO₂ et pH₂O. Pour la famille de Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), nous avons étudié l'influence de la nature et la quantité de dopant sur les propriétés structurales et électriques. Les résultats indiquent une solution solide possible jusqu'à 10% de taux du substituant. Selon les observations au MEB, la taille des grains est augmente le taux de substitution. En ce qui concerne les propriétés électriques, nous avons constaté une augmentation de la conduction avec le taux de substitution. Tous les composés présentent une bonne stabilité en milieu humide, sous hydrogène et CO₂. Dans le cas des matériaux Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅, les propriétés physico-chimiques des matériaux synthétisés ont été caractérisées par la diffraction des rayons X et par MEB. La taille moyenne des grains a considérablement augmenté avec l'augmentation du taux de Y³⁺. Les propriétés de conduction ont été légèrement améliorées avec la substitution partielle de niobium par l'yttrium. La stabilité de Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅ composés a été étudiée sous différentes atmosphères et conditions. Les propriétés de conduction ionique restent modestes ce qui a été explique par des simulations de dynamique moléculaire. Enfin, nous avons étudié l'influence d'emploi d'un additif ZnO et NiO lors de la synthèse de BZY15, les adjuvants de frittage pouvant être utilisés pour abaisser la température de frittage. L'oxyde de zinc comme un adjuvant de frittage permet de diminuer de 300 °C la température de frittage et d'augmenter légèrement la conduction ionique. / The main objective of the present work was the systematic study of several groups of materials: Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), Ba₂Nb₁₋ₓY₁₊ₓO₆₋₅, and BaZr₀.₈₅Y₀.₁₅O₃₋₅ (BZY15) as proton conductors. We developed a synthesis route for each group of materials such as sol-gel combustion method, freeze-drying synthesis and modified citrate-EDTA complexing method. Pure nanopowders and dense ceramics were obtained after these syntheses plus a classical sintering process. The structure and composition of the obtained products were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). The temperature dependences of the conductivity were investigated by impedance spectroscopy as a function of pO₂ and pH₂O. For the family of Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), we studied the influence of dopant nature and content on the structural and electrical properties. Results indicate that the substitution possible till 10 % of doping content. According to the SEM observations, the grain size is increased with increasing dopant content. Concerning electrical properties, we found an increase of conduction with increasing dopant content. All compounds present a good stability in humid, hydrogen and CO₂ containing atmosphere. In case of Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅ materials, the physico-chemical properties of synthesized materials have been characterized by the XRD and SEM techniques. The average grain size increased significantly with increasing amount of Y³⁺. Conduction properties were slightly improved with the partial substitution of niobium by yttrium. The stability of Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅ compounds was investigated under different atmospheres and conditions. The ionic conduction in this case is quite low, which has been explained by futher molecular dynamics simulations. Finally, we studied the influence of an ZnO and NiO additives on the sintering of BZY15, being these sintering aids used to lower the sintering temperature. Zinc oxide as a sintering aid lowers the sintering temperature by 300 °C and slightly increases the bulk and total conductivity of BZY15.

Les électrocatalyseurs nanostructurés à base de fer, de carbone et d’azote (Fe/C/N) sont de bonnes alternatives au platine dans les piles à combustible acide. Les Fe/C/N sont synthétisés par pyrolyse laser et sont obtenus à partir de deux précurseurs de fer (FeOOH ou Fe(acac)3), de la pyridine, (avec ou sans méthilimidazole) en présence de NH3. La variation de la fraction volumique de NH3 (RNH3) est étudiée sur une large gamme. Les caractéristiques physico-chimiques des matériaux évoluent de façon monotone avec la variation de RNH3. Les analyses par XPS permettent d’identifier une phase assimilable à du nitrure de fer pour les fortes valeurs de RNH3. Les matériaux les plus actifs en éléctrochimie sont ceux contenant une phase de nitrure de fer. Ceci suggère que la présence de nitrure de fer, permet la formation de sites actifs pour la réduction de O2..L’utilisation de toluène (mélangé à de la pyridine ou à du méthylimidazole) en présence ou non de Fe(acac)3 permet d’obtenir de nouveaux matériaux Fe/C/N ou C/N. Les matériaux C/N moins actifs que ceux contenant du fer, indiquent la présence de sites actifs à base de fer. Des recuits sous Ar ou sous NH3 à 1100°C améliorent l’activité des matériaux. Elle est due à l’élimination de sites azotés inactifs et à la transformation de sites pyridiniques en sites graphitiques. Le recuit sous NH3, plus efficace que celui sous Ar, induit une augmentation de la surface spécifique (Sspé max > 1100 m²/g). Pour un même matériau recuit sous Ar ou sous NH3 la sélectivité de la réduction de O2 (n) atteint 3,70 e- contre 3,93 e- respectivement. Le plus actif d’entre eux atteint un Edép > 950mV/ENH. / Nanostructured Iron-nitrogen-carbon (Fe/N/C) electrocatalysts is a good substitute for platinum in acidic fuel cells. Laser pyrolysis synthesis allows to obtain iron nanocomposites (Fe/N/C). The reaction involves two iron precursors, FeOOH and Fe(acac)3, combined with pyridine (and possibly methylimidazole) in the presence of NH3. The effect of large range variations of NH3’s volume fraction (RNH3) in the reactions is studied. Physicochemical properties of the materials increase monotonically with RNH3. XPS analysis shows that an iron nitride phase appears when RNH3 increase, and electrochemical analysis shows that materials with this iron nitride phase are the most active ones. These results suggest that iron nitride presence triggers the formation of active sites for the oxygen reduction reaction (ORR).Finally, we synthetize new Fe/N/C, or N/C materials using toluene (mixed with pyridine or methylimidazole) in the presence or absence of Fe(acac)3. The obtained Fe/N/C materials are more active than the N/C materials which indicates that iron plays a role in the presence of active sites for the ORR. Annealing under Ar or NH3 at a temperature of 1100°C increases the activity of all the materials. This improvement is due to the suppression of inactive nitrogen sites, and the transformation of some pyridinic sites to graphitic sites. Annealing under NH3 is more effective under Ar beacuse of the increase of the specific surface area (Sspe max > 1100 m2/g). For the same material annealed under Ar versus NH3, the selectivity (n) of the ORR goes from 3.70 up to 3.93 e- respectively. The most active one reaches Edep > 950 mV/ENH.

Les travaux de cette thèse portent sur l’investigation d’approches de commande et de supervision permettant d’aborder la problématique de gestion d’énergie des réseaux électriques multi-sources. l’objectif souhaité était de proposer une démarche de conception de lois de commande pour ce type de système en vue de réguler la tension de sortie et de gérer d’une manière optimale les flux d’énergie entre les différentes sources et les consommateurs et au vu de minimiser la consommation d’hydrogène.A cette fin, deux configurations ont été envisagées :l’application d’approches à base d’un modèle statique et des stratégies à base d’un modèle dynamique de la PàC. Dans un premier temps, trois approches de gestion énergétique ont été appliquées au système visant à minimiser la consommation de masse d’hydrogène tout en respectant les contraintes physiques du système.Tout d’abord, l’optimisation est réalisée en utilisant une méthode d’optimisation hors ligne appelée la programmation dynamique. Deuxièmement, deux approches d’optimisation en ligne sont utilisées : stratégies ECMS et MPC. Une comparaison en termes de consommation d’hydrogène et de temps de calcul est réalisée.Dans un deuxième temps, une approche décentralisée de commande a été envisagée afin de tenir compte du modèle dynamique de la PàC dans la conception du superviseur. L’avantage de cette architecture réside dans sa capacité a aborder séparément chacune des problématiques dans l’optique de répondre aux différents objectifs de commande. Dans ce cadre, la régulation du système PàC et de l’état de charge de l’ESS est réalisée séparément avec deux contrôleurs différents, tous deux conçus en utilisant l’approche (MPC-LTV). Les troisième et quatrième niveaux de la structure de contrôle décentralisée consistent en des boucles de locale des courants de la PàC et de SC et un contrôle de tension du bus continu, conçu à l’aide de contrôleurs PI. La validation de la structure de contrôle est réalisée en simulation en utilisant un modèle non linéaire du système PàC.A la fin, les approches de commande conçues à base du modèle statique de la PàC (DP, ECMS et MPC) seront appliquées sur le modèle dynamique de cette dernière afin d’évaluer les performances de ces approches et d’en déduire des conclusions sur l’apport de l’intégration de la dynamique de la PàC dans la synthèse des lois de commande. / This thesis focuses on the investigation of control approaches to treat the issue of energy management of multi-source electrical networks. The considered electric motor supply system consists on a fuel cell as a main energy source and an additional element that supplies peak power and charges by regenerative braking. At first, three energy management strategies have been applied to the sypply system aiming to minimize the fuel cell hydrogen mass consumption while satisfying the system physical constraints. First, the optimization is realized using dynamic programming,an off-line optimization method that requires the knowledge of the entire power load profile. Secondly, twoon-line optimization approaches are used : ECMS and MPC strategies, for which only the current power demand is demanded.The second part of this thesis presents a decentralized control strategy applied to the power system. The dedicated control structure aims to assure an optimal operation of the FC system while respecting the compressor physical limits and to control the converter current sand network output voltage. To attain these objectives, a dynamic model of the FC system is used,in addition to the SSE and electric network dynamics. The FC system regulation and the control of the SSE state of energy are performed separately with two different controllers, both designed using (MPC-LTV) approach. The third and fourth levels of the decentralized control structure consists on inner control loops for fuel cell/supercapacitor currents and a DC bus voltage control loop, designed using PI controllers. The validation of the control structure is performed in simulation using a nonlinear models of the FC system and the SSE. To validate and compare the performance of different control methods based on a fuel cell static model, these approaches have been applied to the dynamic model of the FC and compared to the results obtained by applying the approched designed and based on an FC dynamic model. A comparison in terms of network efficiency and hydrogen consumption has been done.

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As a part of the Dutch development program Geo-impulse, which aims to half the occurrence of geotechnical failures in civil engineering projects inside the Netherlands by 2015, this master thesis is investigating how to trace imperfections in bored piles at an early stage. The objective is to carry out literature study on suitable methods and then focus the research on one particular method. The basis of the research is the single-hole sonic logging method. Field and laboratory measurements are carried out with the aim to investigate the detection range of the method as well as try to apply more advanced post-processing techniques. Results from the measurements are discussed and also a comparison between single-hole sonic logging and the better standardized test cross-hole sonic logging is made. The results indicate that single-hole sonic logging has a small detection range inside a bored pile, especially compared to cross-hole sonic logging. Also more advanced post-processing techniques fails or make the test to advance to use on a daily basis. Finally the recommendation is to carry on research with other techniques which in scientific papers have showed some promising results.