Dimensionnement des piliers de mines : comparaison de deux approches différentes

Théories de chargements des piliers -- Le chargement des piliers de mines -- Approches par les charges totales -- La méthode par analyse numérique -- Principaux cas de modélisation -- Propriétés de base -- Modèles de base -- Modèles constitutifs -- Modèles "strain-softening/hardening" -- Les principaux cas de modélisation -- Présentation des résultats -- Vérification du logiciel -- Procédure pour comparer la méthode dites des charges totales à la méthode par champs de contraintes -- Les méthodes des charges totales considérées -- L'utilisation de FLAC -- Facteurs de sécurité à appliquer aux résultats de la méthode convergence-confinement pour assurer la stabilité

Vérification du logiciel CFX pour la simulation de l'interaction arc-écoulement dans les disjoncteurs haute-tension.

RÉSUMÉ Le but du projet est de vérifier s’il est envisageable d’utiliser le code commercial CFX de ANSYS Inc. dans le but de simuler la coupure du courant dans un disjoncteur à haute tension. CFX est un code de dynamique des fluides au sens large, avec des options disponibles pour simuler différents types de problèmes d’écoulements de fluides, en trois dimensions spatiales. La méthodologie utilisée est principalement une comparaison entre deux codes, et avec la solution analytique, lorsque la géométrie utilisée le permet. Le code utilisé comme base de comparaison est MC3, qui est un code ayant déjà été validé, conçu spécialement pour simuler l’allumage et la coupure d’un arc électrique dans une géométrie de disjoncteur haute tension, avec une approximation d’axisymétrie de la géométrie. L’idée derrière le projet est donc de passer d’une méthode de calcul en deux dimensions que l’on sait fonctionnelle, avec des approximations pour obtenir des conditions axisymétriques, à une méthode de calcul pleinement tridimensionnelle en terme spatial, diminuant ainsi le nombre d’approximations à effectuer. Les concepts de vérification et de validation de codes sont expliqués, avec un résumé de certaines méthodes particulières. Une brève description du fonctionnement des disjoncteurs haute tension est donnée, avec un résumé des principes physiques utilisés. Les équations physiques résolues par les solveurs sont données (dynamique des gaz, rayonnement, électromagnétisme), avec un résumé qualitatif des modèles numériques utilisés. La géométrie et la physique des cas tests utilisés sont décrits, avec la solution analytique lorsque cela est possible. Les résultats de ces cas tests sont analysés et comparés entre les deux codes et la solution analytique. Ces cas tests ont pour but de simuler des cas simples faisant ressortir séparément chacune des caractéristiques physiques présentes dans un disjoncteur haute tension. Les caractéristiques physiques d’importance sont donc vérifiées une à la fois. Une tentative de calcul sur une situation un peu plus réaliste a finalement été effectuée.----------ABSTRACT The goal of the project is to verify the possibility of using ANSYS Inc.’s CFX commercial code for simulations of current interruption in a high-voltage circuit breaker. CFX is a fluid dynamic code in a wide sense, with available options for simulating many fluid flow problems, in three spatial dimensions. The method used for the verification is mainly a code to code comparison, and with analytical solutions, when the geometry allow it. The code used as comparison basis is MC3, which has already been validated. It is specially made for simulating ignition and cutting of electric arcs in a circuit breaker geometry, with an axisymmetric approximation. The idea of the project is to pass from a well validated two dimensional method, with axisymmetric approximations, to a fully three spatial dimensions method, decreasing the number of approximations to do. The code verification and validation concepts are explained, with a summary of some particular methods. A brief description of high-voltage circuit breakers operation is given, with a summary of physical principles used for its modeling. The physical equations solved by the computer codes are given (gas dynamic, radiation, electromagnetism), with a qualitative summary of numerical models used. The geometry and physics of test cases used are described, with analytical solution when possible. The results of theses test cases are analyzed and compared between the two codes and the analytical solution. The goal of theses test cases is to simulate simple cases showing separately each physical characteristics present in a high-voltage circuit breaker. The physical characteristics of importance are then verified one by one. An attempt on a more realistic and complex situation was finally done

TURBEAU – Turbinage des eaux potables

Dans le cadre de la Loi sur l'Approvisionnement en Electricité (LApEI) et l'Ordonnance sur l'Energie (OEne), le Conseil fédéral a édité des recommandations concernant la rétribution de l'électricité de producteurs indépendants à partir de sources d'énergie renouvelables. Concernant la force hydraulique, cette rétribution favorise les microcentrales et les petites centrales. Une solution potentiellement intéressante est l'installation des microcentrales sur des réseaux d'adduction d'eau potable existants. Les auteurs de la présente communication présentent un outil informatique appelé TURBEAU (TURBinage des EAUx potables) qui permet d'une manière efficace d'identifier les sites favorables à l'installation d'une station de turbinage en calculant leur potentiel énergétique et leur rendement économique. Le logiciel a été développé par le LCH en collaboration avec le bureau d'ingénieurs Hydrocosmos SA. A part les auteurs, plusieurs étudiants sous la direction de Jean-Louis Boillat, Philippe Heller et Martin Bieri ont contribué dans le cadre de leur projet de master ainsi que de projets de semestre au développement et à la vérification du logiciel à l'aide des cas d'étude. Le Canton du Valais a soutenu financièrement ce projet de recherche appliquée par son service de l'énergie et des forces hydrauliques (SEFH)

Modélisation hygrothermique de l'enveloppe du bâtiment avec le matériau de chanvre

La construction de bâtiment en béton de chanvre est une technique ancienne qui connait un nouvel essor aujourd’hui en France grâce à sa performance énergétique dans tout le cycle de vie d’un bâtiment. Ce point fort permet de considérer le béton de chanvre comme un matériau prometteur pour la construction durable à l’avenir. Ce béton est un matériau de construction renouvelable et écologique relativement récent au Canada et inutilisé en Afrique de l’ouest, plus précisément au Burkina Faso. Cependant, le béton de chanvre s’inscrit dans la tendance actuelle de l’utilisation des matériaux biosourcés. Il a une empreinte écologique favorable, contribuant à la réduction des émissions de GES. De ce fait, l’intégration de ce béton dans la construction canadienne et burkinabé est primordiale et bénéfique du point de vue développement durable. Ce travail consiste à trouver une alternative de construction traditionnelle par l’intégration de matériaux nouveaux et surtout avec une empreinte écologique pour l’amélioration de la performance hygrothermique de l’enveloppe du bâtiment. D’où notre intérêt se penche à l’étude des performances du béton de chanvre en tant que matériau et surtout son intégration et son comportement hygrothermique dans le système d’enveloppe étudiée. Les résultats de la simulation avec le logiciel WUFI Pro 6.2 des murs dans le cadre d’une étude pour la ville de Montréal ont révélé que le béton de chanvre présente une excellente qualité de régulation de la chaleur et de l’humidité, donc aucun problème de dégradation causé par l’humidité n’est détecté pour des infiltrations d’eau de moins de 5m3/m2h. Toute fois pour un taux de pluie battante de plus de 5% pendant toute l’année, que le mur soit en laine de verre ou béton de chanvre, son coté extérieur ne supporte pas. Pour la ville de Dori, les résultats de la simulation avec le logiciel WUFI Pro 6.2 des murs de l’étude ont révélé que le béton de chanvre présente une excellente qualité de régulation de la chaleur quel que soit la quantité de fraction de rayonnement solaire incident envoyée à sa surface extérieure en plus de la température extérieure. En effet, les températures de la surface intérieure des murs en béton de chanvre tournent autour de 21,6 ℃ à 24,5 ℃ comparativement aux murs en brique de terre comprimée et en bloc de ciment, dont la température intérieure est entre 21 ℃ et 27 ℃ respectivement 19 ℃ et 29 ℃. En conclusion, le béton de chanvre semble être un excellent matériau à intégrer dans la construction canadienne et burkinabé tout en respectant les codes de construction

Design d'un système d'aide à la décision à l'évaluation de la sous-traitance industrielle

L’objectif principal du projet de recherche est de développer un outil d’évaluation de la performance des fournisseurs tant au point de vue technique, qu’administratif, économique et humain. Cet outil sera utilisé pour standardiser l’évaluation afin de bien classer la performance des fournisseurs pour augmenter la fiabilité des résultats, diminuer le temps du processus d’évaluation et de la préparation des rapports par les évaluateurs. Le projet global est un projet de développement et d’intégration de nouvelles technologies dans les domaines du Génie Logiciel, du Génie Mécanique et Industriel et des Sciences de la Décision. Dans ce projet il y a eu trois partenaires: Mouvement Desjardins, Sous Traitance Industrielle Québec (STIQ) et l’École de Technologie Supérieure (ETS). Ce projet de recherche s’est concrétisé par le développement pour STIQ d’une deuxième génération du logiciel SEMS qui était antérieurement utilisé par STIQ pour supporter leur processus d’évaluation et d’audit des fournisseurs et autres clients

Théorie et méthode de Tests des états logiques (TEL), preuve par les tests de logiciels ayant un comportement vectoriel

Programme, logiciel et cycle de vie -- Vérification, validation et tests -- Vérification des différentes phases du cycle de vie -- Transformation de l'énoncé du projet -- Erreurs -- Méthodes de vérification -- Tests -- Théorie des tests -- Tests en pratique -- Trois caractéristiques des programmes -- Théorie et méthode de "tests des états logiques " ou TEL

Analyse de l'erreur dans la vérification probabiliste

Nous nous intéressons aux erreurs qui apparaissent lors de la vérification de systèmes probabilistes en utilisant la technique d’évaluation de modèle avec l’outil PRISM. L’évaluation de modèle probabiliste est une technique de vérification qui consiste à déterminer si un modèle probabiliste M vérifie une propriété donnée. Les modèles sont décrits par des systèmes de transitions tandis que la logique temporelle est utilisée comme langage de spécification des propriétés. L’algorithme d’évaluation de modèle qui est appliqué consiste essentiellement à résoudre un système d’équations linéaires Ax = b. Nous montrons à quelles étapes du processus d’évaluation de modèle les erreurs apparaissent. Nous distinguons essentiellement deux types d’erreurs à savoir les erreurs d’arrondi (arithmétique à point flottant, model-checking symbolique), et les erreurs de troncature qui proviennent du fait qu’on a remplacé une méthode de calcul direct par des opérations mettant en jeu un nombre fini d’étapes. Nous utilisons la notion de bisimulation approchée pour comparer le modèle M à l’étude et celui réellement encodé par PRISM. Nous faisons aussi une analyse numérique de l’écart entre la solution x du système linéaire Ax = b et celle calculée par PRISM suite aux effets de l’erreur d’arrondi.We are interested in errors that occur during the verification of probabilistic systems using the technique of model-checking with PRISM tool. Probabilistic model-checking is a technique for verification that aims at determining whether a probabilistic model satisfies a given property. The models are described by transition systems while temporal logic is used as specification language for properties. The model-checking algorithm under study essentially involves solving a system of linear equations Ax = b.We show at what stages of the model-checking process the errors appear. We basically distinguish two types of errors, namely rounding errors (floatingpoint arithmetic, symbolic model checking), and truncation errors, which arise because a direct method of calculation is replaced by operations involving a finite number of steps. We use a notion of approximate bisimulation to compare the model under study and the one actually encoded by PRISM. We also carry a numerical analysis of the difference between the solution of the linear system Ax = b and the one calculated by PRISM, due to the effects of rounding errors

Un modèle de développement de logiciels-outils de support à l'enseignement

En tant qu'enseignant dans le programme des Techniques du génie électrique (T.G.E, anciennement Électrotechnique) nous avons pu constater qu'en moins de 10 ans, le micro-ordinateur est devenu une réalité qui concerne pratiquement tous les cours des trois années de formation, alors qu'ils n'étaient utilisés dans aucun cours avant. Cet exemple est typique de la révolution informatique que nous vivons actuellement et qui pénètre tous les secteurs d'activités de notre société. Dans ce contexte de changements importants, les enseignants ont malgré eux un rôle de pionniers car ils n'ont que peu de ressources à leur disposition pour maîtriser cette technologie et l'intégrer dans leur enseignement. Ce virage informatique, s'il est à peine commencé dans l'enseignement général, pose de nombreux problèmes aux enseignants du secteur professionnel qui doivent trouver la place et déterminer le rôle que doit jouer cette nouvelle technologie dans l'enseignement. La majorité des recherches sur les didacticiels ont pour objet les logiciels qui cherchent à assurer des tâches d'enseignement, tels que les tests, exerciseurs ou tutoriels, et auxquels s'ajoutent maintenant les applications multimédia. Une étude menée dans les collèges (Mataigne, 1992) montre cependant que ce sont d'abord les logiciels de bureautique et ensuite les logiciels de programmation et de simulation-modélisation, qui sont de loin les plus utilisés dans l'enseignement. S'il n'existe pratiquement pas de logiciels de bureautique ou de programmation conçus pour l'enseignement, les logiciels de simulation et de modélisation constituent plus des deux tiers des développements de didacticiels de ces dix dernières années pour le réseau collégial. Ces logiciels, dont la forme et le contenu se rapprochent plus de logiciels conçus pour les entreprises que de logiciels pédagogiques traditionnels, appartiennent à une catégorie où il se fait très peu de recherche didactique et où il n'existe pas de modèle de développement spécifique. Par ailleurs, nous avons constaté que la grande majorité des auteurs de didacticiels sont des enseignants qui réalisent parfois leur logiciel eux-mêmes. La conception d'un didacticiel étant une tâche particulièrement complexe, il nous a semblé utile d'analyser les différences entre les didacticiels traditionnels et les logiciels de simulation-modélisation afin de dégager la problématique du développement de ces derniers. Après avoir analysé les différents modèles de développement proposés par la recherche ou par le génie informatique, nous nous proposons, dans cette recherche, de dégager et de justifier une méthodologie de développement spécifique aux logiciels de simulation-modélisation fondée sur des éléments empruntés aux modèles du génie logiciel et de la didactique, sur notre expérience de développement et sur celle d'experts dans le domaine

Optimisation des paramètres de l'équation de Van Genuchten pour la gestion d'irrigation d'un champ de canneberges

Cette recherche a pour objectif principal d'estimer les paramètres de Van Genuchten en utilisant une grille manuelle ainsi que la méthode inverse d'HYDRUS-1D et de PEST. Elle vise à gérer l’irrigation dans un champ de canneberges. L’optimisation des paramètres hydrauliques dépend des variables d’entrées, des données initiales et des limites imposées par Mayer (1999). Toutefois, l’existence du phénomène d’hystérèse dans un sol sableux de texture grossière, la distribution racinaire linéaire ou uniforme et le choix de l’optimisateur numérique peuvent influencer la qualité de l’optimisation des paramètres hydrauliques ainsi que la calibration du modèle. L’efficacité numérique du modèle a été évaluée à partir de critères statistiques. Le modèle calibré par HYDRUS-1D, à partir des données du potentiel matriciel obtenues sur le terrain, a fourni des analyses numériques plus précises.This study’s main objective is to estimate Van Genuchten's parameters by using a manual grid as well as the inverse method of HYDRUS-1D and PEST. It aims to determine irrigation requirements in a cranberry field. Hydraulic parameter optimization depends on input variables, initial data and imposed constraints such as mentioned by Mayer (1999). However, hysteresis in coarse texture soil, linear or uniform root distribution and simulation numerical code selection may influence hydraulic parameter optimization quality and the model calibration program responsible for the simulation. Model digital efficiency has been evaluated based on statistical criteria. The calibrated model by HYDRUS-1D taken from pressure head field data provides more accurate digital analyses