Caractérisation de la surface d'implants de titane et de cobalt-chrome par la dimension fractale et l'influence de la topographie sur les interactions interfaciales

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Effet d'échelle sur la simulation du ruissellement en milieu urbain

Ce travail consiste en l’élaboration d’une méthodologie systématique qui permet de substituer une modélisation hydraulique simplifiée à une modélisation détaillée d’un réseau d’assainissement. L’approche préconisée est basée sur une analyse multi-paramètre du processus du drainage en milieu urbain. Les paramètres adimensionnels retenus dans cette analyse font intervenir les caractéristiques du bassin versant, les caractéristiques du réseau et celles de la pluie. Pour donner à cette approche un cadre plus général, les auteurs ont mené cette analyse sur des réseaux et des pluies synthétiques couvrant un spectre très large de cas concrets. La méthodologie élaborée a fait l’objet d’une étude de validation sur le bassin No1 de l’arrondissement de Verdun (Montréal). La concordance entre les débits mesurés à l’exutoire du bassin et les débits simulés par cette approche est avantageusement satisfaisante. Les modèles de transformation découlant de cette analyse, permettant le passage d’une modélisation globale à une modélisation détaillée constituent une avancée très significative pour une gestion en temps réel et optimisée des réseaux d’assainissement.It is possible to simulate the hydraulic functioning of a given network either with a detailed “microscopic” model at the street section scale or with a global “macroscopic” model which generates total flow rates at the outlet of a basin. The microscopic model is useful when one is concerned with the hydraulic performance of individual conduit sections and the precise locations of problematic areas within a network. Macroscopic modeling is mainly useful when one is interested exclusively by the exit flow rates of a basin. This may be the case in interceptor management where the flow rate is a parameter of the global optimization procedure, within the framework of real time management of regulators. In this case, detailed modeling of a network is unnecessary. On the other hand, detailed modeling requires that a voluminous data base be built and maintained, implying expenditures exceeding the resources of small municipalities.The present work consists in elaborating a systematic method which allows one to substitute simplified hydraulic modeling for detailed modeling of a drainage network. The approach is based on the analysis of the drainage parameters in an urban environment. The non-dimensional groupings retained in this analysis comprise the characteristics a of the basin, of the network and of rainfall. In order to provide a greater generality to this approach, the authors applied the analysis to synthetic networks and rainfalls covering a wide range of specific cases.From a practical viewpoint, the objective was to link the peak flow rates and the time to peak of the global model to those of the detailed model of a basin. Two transfer functions have thus been proposed in order to obtain the peak flow rate and the time to peak of the detailed model as functions of the same parameters provided by the global model. The parameters retained for the transfer function are the density of the drainage network and the rate of filling of the network.In order to implement the proposed method and perform the required hydraulic and hydrological simulations, the authors have used the SWMM program (Storm Water Management Model). 180 simulations have thus been completed, 15 for each type of network and for each type of rainfall. For every combination, one computes the peak flow rate and the time to peak as obtained by the global and detailed models of the basin.The proposed multi-criterion analysis revealed that the total discrepancy between simplified and detailed modeling of a drainage network is very important. Within the range of the assumed densities, the difference can be as great as 50%. This discrepancy between global and detailed modeling is explained by the storage capacity of the different types of networks. Indeed, for a same given drained area, a network provides additional storage with increasing length of the network and therefore with increasing drainage density.On the basis of the above finding, a global model cannot replace a detailed model without the use of required corrections for the computation of peak flow rates for a given specific case. In order to resolve this difficulty, it is recommended to use the empirical models proposed herein to reduce the discrepancy and thereby obtain the appropriate corrections.The proposed method has been subjected to a validation program on basin No.1 of the Verdun borough. Agreement between the flow rates measured at the entrance of the Rhéaume pumping station and those simulated by the proposed method is very satisfactory. The transformation models derived from the analysis allow for the transition from a global model to a detailed one and provide a significant improvement in optimized real time management of drainage networks

Dimensions d'objets géométriques et récurrences vectorielles

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Aspect dispersif de la propagation dans les roches : caractérisation par méthodes acoustique et électrique et mise en évidence de l'onde lente par matériau synthétique

Dans le cadre d'études relatives à la caractérisation de matériaux poreux tels que roches, sédiments, céramiques de filtration, etc., nous avons rassemblé dans ces Notes L. M. A. trois volets différents (à savoir: caractérisation par voie acoustique, caractérisation par voie électrique et mise en évidence de l'onde lente par un matériau synthétique) dans le but d'avoir une meilleure connaissance et une meilleure compréhension du comportement des milieux poreux. Un tel milieu saturé de fluide est perçu comme résultant de la superposition de deux milieux continus interagissant mutuellement, à savoir une matrice (nommée également squelette) et un fluide (liquide ou gazeux). Le modèle implicitement considéré dans ce travail s'appuie sur la théorie de Biot, qui étudie la propagation du son à partir de relations contrainte-déformation de la matrice élastique et du fluide dans le réseau de pores. La nécessité de déterminer les divers paramètres intervenant dans cette théorie, nous a amenés à utiliser plusieurs techniques de mesure développées dans la littérature; ce sont deux d'entre elles que nous avons exposées dans ce recueil, c'est-à-dire: l'analyse spectrale par méthode acoustique permettant d'estimer vitesse et atténuation des ondes acoustiques propagées (premier volet) et l'analyse de la dépendance fréquentielle par mesure électrique conduisant au diagramme d'Argand et au calcul de la permittivité du milieu testé (deuxième volet). Le troisième volet de cette étude est consacré à la mise en évidence de l'onde lente grâce à un matériau synthétique; on présentera successivement la description du matériau dans lequel cette onde a pu être réellement observée et ensuite le mode opératoire pour la mettre en évidence . Des résultats expérimentaux et numériques concernant les techniques exposées sont présentés dans le cours de ce travail

Propriétés invariantes d'échelle et anisotropes de morphologies d'érosion fluviatile

Les propriétés statistiques invariantes d'échelle isotropes et anisotropes de morphologies terrestres d'érosion fluviatile ont été caractérisées dans cette étude à l'aide d'images satellitaires. En premier lieu, les propriétés invariantes d'échelle isotrope de différentes sections du réseau de drainage du Plateau éthiopien ont été déterminées à partir d'images de régions spectrales variées des satellites Landsat TM 5 et ERS-1. Ensuite, une méthode a été développée pour évaluer les propriétés anisotropes invariantes d'échelle de surfaces d'érosion fluvio-tectonique. Deux types de réseau de drainage ont alors été choisis: le réseau de la Rivière Jaune sur le Plateau de L?ss en Chine et celui de la Green River dans le Utah aux États-Unis. Dans cette deuxième partie, des images du visible du satellite TERRA ASTER ont été analysées. Enfin, la méthode de caractérisation de l'anisotropie indépendante de l'échelle a été appliquée sur les données du Plateau éthiopien afin de mieux y cerner les processus impliqués; les données satellitaires Landsat TM 5 et TERRA ASTER ont été utilisées pour cette partie de la recherche. Les deux régions sélectionnées sur le Plateau éthiopien, "plateau" et "canyon", possèdent des degrés d'érosion très différents. Une première distinction des propriétés invariantes d'échelle isotropes a été trouvée à l'aide d'images Landsat TM 5 dans le visible et d'images ERS-1 dans les micro-ondes. Cette différence a été liée au degré d'érosion mécanique entre ces deux régions, "plateau" (peu érodé) et "canyon" (très érodé). Une deuxième différence statistique a été révélée par les analyses d'invariance d'échelle isotrope des images Landsat TM 5 dans l'infrarouge moyen, qui sont plus sensibles aux argiles. Cette distinction est associée à la présence d'une couche d'altération des minéraux sur le "plateau", couche qui n'est pas retrouvée dans la région "canyon" à cause de l'érosion mécanique plus importante. Ainsi, ces analyses statistiques révèlent la présence active de deux processus distincts agissant sur le Plateau éthiopien, soit l'érosion mécanique et l'érosion chimique. L'étude de l'anisotropie sur des images de réseaux fluviaux a permis de trouver des différences statistiques significatives entre les différents réseaux de drainage. Les analyses de l'anisotropie montrent aussi que celle-ci doit être caractérisée dans un cadre d'invariance d'échelle. Les analyses d'invariance d'échelle isotrope (paramètre fi) permettent de différencier les images très dendritiques (densité de drainage très élevée) du réseau de drainage du Plateau de Loess chinois des autres images moins densément dendritiques. Cependant, elles ne donnent pas la possibilité de distinguer les images du Utah de celles de la Chine où l'érosion est plus poussée et les réseaux plus développés. Dans ce cas, les propriétés anisotropes distinctes reliées aux différentes lithologies des régions permettent de les différencier. De plus, l'anisotropie invariante d'échelle permet de distinguer les images de différentes parties d'un même réseau, par exemple le Plateau de Loess chinois, qui présente des contrastes associés au degré de maturité (ou au développement) du réseau et aux différences lithologiques et structurales régionales. Les analyses effectuées sur l'anisotropie du réseau de drainage du Plateau éthiopien ont confirmé les différences associées aux processus d'érosion et d'altération chimique des sols. Dans l'ensemble, cette étude montre la portée de l'utilisation des images satellitaires en relation avec les analyses d'invariance d'échelle sur les champs de données. Les analyses statistiques anisotropes des structures sur une grande gamme d'échelles complémentent de façon adéquate les analyses isotropes. La méthode développée dans cette étude est d'utilisation relativement simple et pourrait fournir une caractérisation quantitative plus systématique échelle par échelle des surfaces terrestres et des processus dynamiques sous-jacents

Analyse d'images : Filtrage et segmentation

Ouvrage publié avec l'aide du Ministère des affaires étrangères, direction de la coopération scientifique et technique. AVERTISSEMENT Le livre publié en 1995 chez MASSON (EAN13 : 9782225849237) est épuisé. Cette version pdf est une version élaborée à partie de la version préliminaire transmise à l'éditeur. La mise en page est légèrement différente de celle du livre. Malheureusement quelques figures de l'annexe C ont été perdues.International audienceL'analyse d'image touche à l'heure actuelle de nombreux domaines, avec des objectifs aussi variés que l'aide au diagnostic pour les images médicales, la vision artificielle en robotique ou l'analyse des ressources terrestres à partir des images prises par satellite. Le but du traitement de ces images est à la fois simple dans son concept et difficile dans sa réalisation. Simple en effet, puisqu'il s'agit de reconnaître des objets que notre système visuel perçoit rapidement, du moins pour la majorité d'entre eux. Difficile cependant, car dans la grande quantité d'informations contenues dans l'image, il faut extraire des éléments pertinents pour l'application visée et ceci indépendamment de la qualité de l'image. L'analyse d'image s'est donc dotée d'outils et de méthodes puissants issus de domaines aussi variés que les mathématiques, le traitement du signal, ou l'informatique. Cet ouvrage présente un des aspects les plus importants du traitement des images : la " segmentation ". Il récapitule d'abord les grandeurs observables et calculables sur une image et les algorithmes de manipulation des structures de données associées. Il détaille ensuite les traitements préliminaires, tels le filtrage du bruit et les deux types d'approche de la segmentation, l'extraction des contours et celle des régions. Chacune fait l'objet d'une étude théorique et de nombreux résultats illustrent les performances. Une des originalités de l'ouvrage est l'étude comparative des différentes techniques appliquées sur un même corpus d'images réelles