Le Formage Incrémental (FI) est un procédé émergent de mise en forme de tôles. Par opposition aux procédés classiques mettant généralement en jeu des outillages complexes et des équipements onéreux, celui-ci met en œuvre un poinçon de faible taille par rapport aux dimensions de la pièce, dont le pilotage de la trajectoire permet de générer la forme désirée. Le principal frein au développement de cette technologie réside dans la difficulté d'obtention de géométries précises. L'objectif de cette étude est donc d'apporter une meilleure compréhension du procédé, par une double approche expérimentale originale qui vise à mettre en relation la mise en forme de la pièce par FI avec la réponse microstructurale du matériau, ici un titane pur T40. L'approche mécanique et cinématique du procédé est basée, d'une part sur la mesure des champs cinématiques par corrélation d'images numériques à la surface des pièces, et d'autre part sur la mesure des différentes composantes de l'effort de formage tout au long du processus. Les états globaux de déformations rencontrés sur la pièce formée ainsi que les déformations locales induites par le passage du poinçon ont ainsi été mis en évidence. Par ailleurs, les effets de plusieurs paramètres de formage sur la réponse du matériau en termes de développement des déformations et d'efforts de formage ont étés mis en lumière. L'analyse microstructurale des tôles formées a été effectuée à l'aide des techniques de microscopie électronique à balayage (MEB) et en transmission (MET), ainsi que la diffraction de rayons X (DRX). La caractérisation des microstructures par diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD) a mis en évidence l'apparition du maclage dans l'accommodation de la déformation générée par le procédé, les systèmes de maclages activés et leur occurrence dépendant de l'orientation de la sollicitation et du niveau de déformation. L'observation des arrangements de dislocations au MET a, quant à elle, permis de révéler une autre signature microstructurale des sollicitations de FI sur le T40.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

<p>Modern reactors promise enhanced capabilities not previously possible including integration with the smart grid, remote monitoring, reduced operation and maintenance costs, and more efficient operation. . Modern reactors are designed for installation to remote areas and integration to the electric smart grid, which would require the need for secure undisturbed remote control and the implementation of two-way communications and advanced digital technologies. However, two-way communications between the reactor facility, the enterprise network and the grid would require continuous operation data transmission. This would necessitate a deep understanding of cybersecurity and the development of a robust cybersecurity management plan in all reactor communication networks. Currently, there is a limited number of testbeds, mostly virtual, to perform cybersecurity research and investigate and demonstrate cybersecurity implementations in a nuclear environment. To fill this gap, the goal of this thesis is the development of a real-time cyber-physical testbed with real operational and information technology data to allow for cybersecurity research in a representative nuclear environment. In this thesis, a prototypic cyber-physical testbed was designed, built, tested, and installed in PUR-1. The cyber-physical testbed consists of an Auxiliary Moderator Displacement Rod (AMDR) that experimentally simulates a regulating rod, several sensors, and digital controllers mirroring Purdue University Reactor One (PUR-1) operation. The cyber-physical testbed is monitored and controlled remotely from the Remote Monitoring and Simulation Station (RMSS), located in another building with no line of sight to the reactor room. The design, construction and testing of the cyber-physical testbed are presented along with its capabilities and limitations. The cyber-physical testbed network architecture enables the performance of simulated cyberattacks including false data injection and denial of service. Utilizing the RMSS setup, collected information from the cyber-physical testbed is compared with real-time operational PUR-1 data in order to evaluate system response under simulated cyber events. Furthermore, a physics-based model is developed and benchmarked to simulate physical phenomena in PUR-1 reactor pool and provide information about reactor parameters that cannot be collected from reactor instrumentation system.</p>