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Vol 2 - Numéro 1

Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques


Articles parus

Une approximation isotrope équivalente pour la conception basée sur la fiabilité de la fixation par mini-plaques utilisées dans les mandibules fracturées

L’objectif de ce travail est d’évaluer le niveau de fiabilité de la fixation par min-plaques suivante l’opération chirurgicale. Un modèle éléments finis en 3D est développé pour étudier les effets négatifs concernant la stabilité de la fracture. Durant l’opération chirurgicale, les muscles peuvent être abimées où coupées. Pour cela, l’incertitude sur le chargement doit être intégrée pour obtenir une conception fiable. Plusieurs scenarios (modes) peuvent conduire à la défaillance. Le scenario le plus important est les contraintes de von-Mises qui peuvent être comme indicateur de la fracture. L’os possède un comportement anisotrope. Pour cela, une approximation isotrope équivalente est intégrée pour réduire le temps de calcul. Le deuxième scenario est la pression de contact entre les surfaces de la fracture. Le troisième mode est le déplacement relatif maximal dans la zone de la fracture. An algorithme de fiabilité est développé pour identifier les différents modes de défaillance. Les résultats sont effectués sur une photo orthopantomogramme d’un patient male de l’âge de 28 ans.


Caractérisation expérimentale de l’hydroformage

La mise en forme par le processus d’hydroformage implique plusieurs phénomènes complexes et présente plusieurs types de non-linéarités (géométrique, matériel, etc.). Le développement d’une opération d’hydroformage nécessite beaucoup de tests pour déterminer avec précision les charges optimales de réalisation et d’obtenir une pièce sans défauts. Lors de l’essai de l’hydroformage de la tôle on est limité par la courbe de la déformée au centre de la pièce vu le montage de réalisation. Ce travail consiste à réaliser des essais expérimentaux d’hydroformage des tôles afin de déterminer la charge à appliquer avec l’épaisseur choisie.


Modélisation et simulation numérique de l’hydroformage

Le procédé d’hydroformage est fort de ses avantages technologiques, il n’en demeure pas moins qu’une bonne maîtrise de ce procédé est vitale pour son développement. Dans un contexte industriel de plus en plus compétitif, les constructeurs automobiles sont amenés à réduire les délais de conception et les coûts de développement de leurs nouveaux produits et procédés tel l’hydroformage [RAD 17]. La simulation numérique est devenue aujourd’hui un outil incontournable pour répondre à ces besoins en réduisant le nombre de campagne d’essais, les coûts d’outillage et les délais de conception. La striction, la rupture et le plissement sont les principaux modes de défaillance qui entraînent le rebut systématique des pièces. C’est pourquoi, améliorer la prédiction d’apparition de ces défauts lors de la simulation va dans le sens d’une meilleure maîtrise du procédé. Dans ce travail, on présente une étude théorique et une simulation numérique du procédé et on compare les résultats.


Une étude aérodynamique d’une pale d’éolienne à axe horizontal

L’objet du présent article est de simuler numériquement un écoulement aérodynamique autour d’une pale d’éolienne. Deux simulations sont effectuées en utilisant ANSYS CFX ; d’abord, une section d’une pale d’éolienne soumise à un écoulement d’air, on utilisant trois modèles de turbulence différentes, sous une variété des angles d’attaque afin de choisir le modèle adéquat. Ensuite, l’utilisation de ce modèle dans une simulation 3-D d’une pale d’éolienne afin d’exposer
ces performances aérodynamiques dans des domaines CFD complexes.


Métaheuristique pour l’optimisation fiabiliste des joints de brasure d’une carte électronique

Dans la majorité des systèmes mécatroniques, la fatigue thermique des joints de brasure est un mécanisme entraînant une rupture de ces derniers, ce genre de défaillance est la principale cause à laquelle la durée de vie des systèmes mécatroniques embarqués, est souvent liée. Cet article présente une simulation éléments finis du comportement mécanique des joints de brasure dans
une carte électronique ainsi que l’application de la méthode d’optimisation CMAES pour l’augmentation de la fiabilité des joints. Cette méthode est sans contestation, la meilleure méthode évolutionnaire pour l’optimisation paramétrique continue. Elle a en particulier été grand vainqueur sur les méthodes stochastiques (autres ES, mais aussi PSO, Differential Evolution, et autres EDAs) [8]. Un modèle de simulation par éléments finis est développé, ce modèle a l’intention d’analyser la séquence des événements de panne dans les systèmes mécatroniques, et estimer le nombre de cycle de vie en fatigue en modélisant le joints de brasure le plus sollicité, puis la méthode d’optimisation CMAES, est éxécutée pour surmonter l’inconvénient de compléxité géométrique (difficulté d’application des méthode à gradient) des composants mécatroniques. Les résultats de la simulation numérique montrent une bonne augmentation du nombre des cycles de vie en fatigue des systèmes mécatroniques.


Modélisation mathématique à correction d’erreurs de la liquidité du marché boursier. Application : Impact de la structure du marché et du drainage de l’épargne institutionnelle sur le marché des capitaux

Un modèle mathématique est estimé à partir des variables significatives (après l’élimination des variables peu influentes) et à partir des variables dummy introduites pour corriger quelques évènements conjoncturels qui impactent les corrélations ordinaires des variables. Il peut exister plusieurs combinaisons linéaires stationnaires entre des variables intégrées d’ordre un. Dans la méthode de Johansen, la détermination de la dimension de l’espace de cointégration se fait
par l’estimation d’un modèle autorégressif. Nous utiliserons le ratio de liquidité comme variable proxy de la liquidité du marché boursier marocain, pour estimer les indicateurs et les facteurs qui déterminent sa variabilité à court et à long terme. La méthode économétrique appropriée,
serait d’estimer un modèle vectoriel à correction d’erreur (VECM) qui a la propriété de déterminer les relations de long et de court terme entre les variables.


Optimisation mathématique des séries temporelles. Nettoyage des séries financières des effets calendriers et saisonniers -Cas du marché financier marocain-

La construction du calendrier national permet l’optimisation et la production des séries corrigées des variations saisonnières, et donc d’améliorer significativement la qualité des modèles utilisés pour obtenir des indicateurs fiables, lisibles, interprétables et comparables. La décomposition des séries permet d’améliorer la qualité des régressions en isolant les effets irréguliers, saisonniers et de calendriers qui peuvent biaiser les relations modélisables. Nous allons analyser les séries de variables explorées en utilisant le logiciel Demetra+ [1] pour mieux affiner nos estimations par la
suite. L’analyse exploratoire des données utilisées devrait permettre de résumer la distribution de chaque série et les relations entre les variables dont les caractéristiques pourraient exiger des transformations de mesure et d’unité ou des recodages. Les outliers par exemple sont susceptibles d’influencer les résultats d’un modèle statistique. Ce traitement permettra de capter les valeurs influentes avant de modéliser les corrélations entre les variables faisant l’objet d’une estimation.


Evolution de la taille des cristallites du Tertapolyphosphate d’Erbium avec le traitement thermique ou l’oxydation

Notre étude se concentre sur l’influence de la température d’oxydation sur la taille des cristallites, la cinétique d’oxydation et les mécanismes associés à l’oxydation de l’Erbium Tetrapolyphosphate (TPE). Nous avons comparé l’évolution de la morphologie cristallographique de la poudre du TPE soumis à un traitement thermique variant entre 200°C et 1100°C. L’évolution de la taille des cristallites de la poudre a été déterminée par la diffraction des rayons X. Les unités structurales du verre à base de phosphate sous forme de TPE ont été évaluées à partir des spectres Raman. Les résultats montrent la décomposition de la poudre dans la plage de température de 850-1100°C. Les spectres d’absorptions de TPE ont été mesurés dans la plage de 400 à 800 nm. Les bandgap optique (Eg) ont été déterminées en utilisant la relation de Tauc pour les transitions directes.


Activité photocatalytique élevée des semi‐conducteurs biodégradables à base d’hydroxyapatite aux services des panneaux solaires et la protection de l’environnement

L’incorporation des ions métalliques dans la structure d’hydroxyapatite de calcium est une voie efficace pour augmenter leurs propriétés physiques, chimiques et biologiques. L’hydroxyapatite de calcium a été obtenue par une voie solide à haute température, en utilisant du CaCO3 et du (NH4)2HPO4 comme sources de calcium et de phosphore. L’incorporation des ions métalliques (M2+ = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+) a été réalisée par force de broyage et sous l’effet de la
température élevée pour éliminer toute impureté. Les poudres d’hydroxyapatite (HAP) dopées avec des ions métalliques ont été caractérisées par la spectroscopie Uv-visible pour évaluer l’activité photocatalytique de tous les échantillons de nos poudres d’HAP. Les résultats obtenus montrent une activité photocatalytique élevée dans toutes les poudres HAP.


Méthodologie et optimisation de l’énergie électrique dans une centrale turbine à gaz

La dépendance énergétique au Maroc est d’environ 93,3%, ce qui rend le prix du kWh étroitement lié aux fluctuations des prix du pétrole. Cette étude se concentre sur l’amélioration de l’efficacité énergétique d’une turbine à gaz auxiliaire de 315 MW à la ville de Kenitra au Maroc par exemple. L’objectif principal de cette étude est de calculer le coût du kWh et d’essayer de le réduire en développant des propositions et des solutions pour optimiser l’énergie, les conditions d’exploitation et les performances de la station. À cet égard, une coupe de la station fonctionnellement planifiée pour calculer le coût par kWh basé sur le coût de consommation de chaque station. Ensuite, nous avons modélisé mathématiquement les équations qui en résultent. Cela permettra d’analyser l’énergie auxiliaire de consommation de la station et par conséquent d’identifier la consommation d’installations la plus énergétique.


Modélisation de l’équilibre vapeur‐liquide isobare pour les systèmes binaires de méthanol, éthanol et eau

Le présent travail traite le cas thermodynamique de la modélisation de la vapeur-liquide pour les trois systèmes binaires composés de méthanol-eau, méthanol-éthanol et éthanol-cyclohexane à la pression de 101,3 kPa. Les données expérimentales ont été corrélées en utilisant le modèle UNIQUAC étendu. Les écarts entre les compositions en phase vapeur calculées et expérimentales, les compositions en phase liquide et les températures de point de bulle ont été déterminés. Pour améliorer la précision du modèle proposé, nous déterminons les écarts entre les valeurs calculées
et expérimentales par rapport à toutes les variables (c’est-à-dire les compositions en phase vapeur, les compositions en phase liquide et les températures de point de bulle). Les résultats calculés des mélanges méthanol-eau,, méthanoléthanol et éthanol-cyclohexane sont comparés aux données expérimentales présentées dans la littérature montrant un minimum de déviations.


Autres numéros :

2017

Volume 17- 1

Optimisation et Fiabilité
Numéro 2

2018

Volume 18- 2

Numéro 1
Numéro 2

2019

Volume 19- 3

Numéro 1
Numéro 2

2020

Volume 20- 4

Numéro 1