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Vol 1 - Numéro 2

Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques


Articles parus

Contraintes résiduelles de relaxation dans la croissance hétéroépitaxiale des films minces

La dynamique de la nucléation des dislocations des dipôles de bord à partir des zones latérales libres, à
proximité des interfaces entre le substrat et la couche mince du film obtenues par croissance hétéroépitaxiale est
discutée. La méthode d’analyse utilise la superposition des dislocations d’image et de la distribution des forces de surface
de Boussinesq. Le calcul théorique est effectué en utilisant la méthode du gradient conjugué et le code Mathematica. Ce
travail montre comment la stabilité des dislocations de bord, disloquées à partir de la surface latérale, est très importante
pour évacuer les déformations entre les paramètres des mailles.


Modélisation et simulation du comportement de l’écoulement de la pulpe de phosphate à travers le pipeline

Le pipeline était essentiellement perçu comme un moyen de transport de différents matériaux. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à l’écoulement de la pulpe de phosphate dans le pipeline liant le pôle mine de Khouribga (Maroc) et la plateforme industrielle d’Eljorf-lasfar à El Jadida (Maroc). Nous avions effectué une modélisation mathématique sur un nombre de paramètres influençant le processus de conduite de phosphate à travers le pipeline. C’est ainsi, nous nous sommes intéressés à la modélisation sur les pertes de charges linéique ou régulière, le gradient hydraulique, le facteur de frottement, la rugosité de la conduite et la mécanique de fluide de la pulpe de phosphate. Le résultat est regroupé dans un programme sur Matlab qui peut nous fournir la pression dans n’importe quel point du pipeline et le comportement des pertes de charge. Ce programme nous permet, en plus, un tracé géographique suivi par la conduite et le comportement de la ligne piézométrique le long du pipeline.


Etude et élaboration prédictive d’un nanocondensateur à base des nanotubes de carbone

Les propriétés électriques des nanotubes de carbone à mono-parois (SWCNT), qui peuvent être des matériaux
conducteurs ou semi-conducteurs selon un certain nombre de paramètres clés, sont considérés comme de nouveaux
matériaux différents des autres. Dans cette étude, nous allons prédire la faisabilité d’élaborer un nano-condensateur
utilisant les SWCNTs. Un calcul de la limite de la capacité et des courbes seront présentées montrant la variation de la
capacité en fonction de la tension électrique appliquée, la variation de la capacité en fonction de l’épaisseur du
diélectrique et ainsi de suite. L’énergie électrique du nano-condensateur sera discutée et les courbes de la dépendance
de la capacité par rapport à l’énergie stockée seront présentées dans cette étude. Les résultats de cette investigation
pourront ouvrir de nouveaux domaines et donc conduire à des applications potentielles à l’échelle nanométrique.


Analyse de la réponse dynamique d’un système de suspension avec paramètres incertains

Dans cet article, une analyse d’incertitude paramétrique d’un système de suspension est proposée. Pour une évaluation raisonnable de son comportement dynamique, l’influence de l’incertitude de certains paramètres est prise en compte. Les équations dynamiques du système sont résolues en utilisant la méthode du chaos polynomial combinée avec le solveur ODE 45 de Matlab. L’effet de la perturbation aléatoire du ressort sur la réponse dynamique du système est discuté. Cette méthode est un outil efficace pour la propagation de l’incertitude. Pour obtenir plus de précision, les résultats du chaos polynomial sont comparés à des simulations directes.


Conception et réalisation d’un système de métrologie et supervision des paramètres météorologiques et électriques d’une installation photovoltaïque

Le Maroc dispose d’un gisement solaire important compte tenu des valeurs de la durée d’insolation enregistrées sur la quasi-totalité du territoire national dépassant les 2000 heures annuellement et pouvant atteindre même les 3900 heures sur les hauts plateaux et le Sahara Marocain. Par conséquent, la quantité d’énergie reçue au
sol dépasse en moyenne 5kWh/m² dans plusieurs régions du Maroc soit près de 700 kWh/m² par an au nord et de 2263 kWh/m² au sud, ce qui favorise l’utilisation de l’énergie solaire dans différents domaines tel que la production de l’électricité, le séchage agroalimentaire, etc. la connaissance de ce gisement est d’un intérêt majeur pour concevoir et dimensionner les systèmes énergétiques solaires. Ainsi, un bon dimensionnement n’est possible que si les mesures sont disponibles d’une manière continue dans l’espace et dans le temps. La meilleure manière pour ce faire est de se
disposer d’une série de mesures météorologiques et physiques issues d’un système d’exploitation Androïde, et un microcontrôleur qui est relié à des capteurs pour chaque mesure, les données recueillies sont envoyées à un serveur centralisé qui traite l’information.


Vers des systèmes de systèmes robustes

Les échecs, les erreurs et bien d’autres irrégularités représentent les menaces principales aux systèmes de
systèmes. Nous présentons deux scénarios qui déclenchent ces menaces. Le premier scénario est lorsqu’une
perturbation désorganise une partie du système voire le système tout entier (dans certains cas) et le deuxième scénario
est lorsqu’une exploitation d’une vulnérabilité ait lieu.
Dans cet article, on représente notre approche pour la gestion de ces menaces ciblant les systèmes de systèmes. On
s’appuie sur l’exploitation de tableau de bord pour la supervision des perturbations potentielles aux systèmes de
systèmes. Des recommandations pour la gestion des vulnérabilités et la résolution de ces problèmes sont également
citées dans la dernière section de l’article.


Métamodélisation pour une conception robuste des systèmes mécatroniques

Face aux exigences concurrentielles et économiques actuelles dans le secteur industriel, Les outils de
simulation numérique, tels que les méthodes des éléments finis, sont de plus en plus largement appliqués aux problèmes
de conception des systèmes mécatroniques. De nombreux problèmes nécessitent un grand nombre de simulations pour
évaluer une fonction objectif. Cependant, pour de nombreux cas, une seule simulation peut prendre plusieurs minutes,
heures, ou même des jours pour converger. Par conséquent, les tâches à forte intensité de simulations, telles que
l’analyse de sensibilité, l’analyse de fiabilité, l’optimisation, et l’optimisation fiabiliste deviennent impraticables ou presque
impossibles, car elles nécessitent des centaines, des milliers ou même des millions de simulations. La construction des
modèles d’approximation devient la méthode la plus robuste pour remédier à ce problème. Ces modèles connus sous le
nom de métamodèles, permettent de rapprocher le plus possible la relation entrée-sortie (input-output) du modèle de
simulation élément finis, tout dans le but de réduire le coût d’évaluation. Finalement les tâches à grand nombre de
simulations peuvent être mises en oeuvre en utilisant le métamodèle construit. Cet article présente les métamodèles les
plus populaires, leurs méthodes de validation, ainsi que des exemples d’étude comparative pour un choix optimal du
métamodèle convenable au problème.


Algorithme BSA pour les problèmes d’interaction fluide-structure

Les problèmes d’interaction fluide-structure (IFS) jouent un rôle important dans de nombreuses applications
multi-physiques comme les éoliennes, les avions, les systèmes d’injection, les vannes ou les pompes. Ainsi, l’optimisation
de tels types de problèmes revêt une grande importance pratique. Les algorithmes d’optimisation visent à trouver les
meilleures valeurs des paramètres d’un système sous diverses conditions. Dans ce travail une approche d’optimisation
multi-objectif pour les problèmes d’IFS est présentée. elle est basée sur l’algorithme BSA (Backtracking Search Optimization),
un nouveau algorithme évolutionnaire, pour résoudre des problèmes d’optimisation numérique à valeur réelle. Une
procédure de couplage partitionnée est utilisée pour la simulation numérique du problème d’IFS et les résultats du front
optimisé obtenu par l’algorithme BSA non-dominé sont ensuite présentés.


Une nouvelle approche pour l’optimisation fiabiliste

Le but de cet article est de présenter une nouvelle méthode d’optimisation fiabiliste (RBDO). Celle-ci est formé par des facteurs de sécurité dérivés de la méthode des facteurs optimaux de sureté (OSF) qui est couplée à l’optimisation des essaims particulaires (PSO). Une telle méthode élimine l’utilisation de l’analyse de fiabilité dans RBDO. L’objectif de ce processus d’optimisation est de réduire le temps de calcul comparé au processus RBDO classique. L’étude illustrative présentée dans cet article montre que le couplage de la méthode des facteurs optimaux de sureté avec un algorithme évolutif effectue le RBDO d’un modèle mathématique.


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