Prédiction de la durée de vie des tuyaux en polyéthylène à haute densité (PEHD) fabriqués avec et sans résines recyclées utilisées dans les infrastructures de transport

Le tuyau en polyéthylène à haute densité (PEHD) est un type de tuyau en plastique flexible, fabriqué à partir de PEHD thermoplastique et possédant un haut niveau d'imperméabilité, une forte liaison moléculaire, une résistance aux agents chimiques, un faible coût de maintenance et une procédure d'installation simple. Grâce à ces caractéristiques, les tuyaux de PEHD sont largement utilisés en génie civil et dans le bâtiment et les travaux publics (BTP). Ils sont souvent utilisés pour remplacer les canalisations principales en béton ou en acier vieillissantes. Cependant, le PEHD est sensible au vieillissement oxydatif. Par contre, les tuyaux de PEHD recyclé, et non vierge, est encore très limitée. Certaines craintes subsistent, qu’après plusieurs années de service, certaines dégradations, telles que l’apparition de fissures dues à une charge élevée ou une oxydation, puissent affecter ces tuyaux recyclés. Les conditions de service des tuyaux varient considérablement en fonction de l'emplacement géographique, des techniques d’installation, de la température et du type de sol environnant ainsi que de la charge de trafic. Le manque de compréhension des mécanismes de dégradation ainsi que d’information sur la capacité des tuyaux de plastique recyclé à offrir les mêmes performances que les tuyaux de résine vierge soulèvent de nombreuses questions pour les fabricants quant à leur utilisation à grande échelle. Ces lacunes soulèvent des questions sur leur durabilité et c’est dans cette optique que ce projet de thèse fut conduit. L'objectif de cette thèse est d'évaluer la durabilité et la durée de vie des tuyaux en PEHD avec et sans résines recyclées en étudiant les propriétés physico-chimiques et mécaniques à court et long terme des tuyaux après une série de vieillissements accélérés. L’étude des performances a permis d'évaluer l'impact du vieillissement thermo-oxydatif et de la déformation des tuyaux et de répondre à deux questions principales. En premier lieu, l'évaluation des propriétés mécaniques à long terme des tuyaux a été réalisée par la méthode SIM (méthode isotherme par paliers) tandis que la résistance à la fissuration sous contrainte (SCR) a été évaluée par la méthode SCR FM 5-572. Dans les deux cas, les données à court terme ont été extrapolées à long terme pour prédire la durée de vie des tuyaux. Le module à long terme a été calculé par la méthode de Superposition Temps-Température (TTS) qui permet fournit une indication du module à long terme à basse fréquence ainsi que des informations sur la rigidité du matériau. En second lieu, la rupture s’est avérée fragile par thermo-oxydation avec l'exposition aux sels de déglaçage, aux cycles de gel-dégel, à l'abrasion et aux UV. Les divers essais et calculs de prédiction de la durée de vie des tuyaux de PE recyclé confirment que ceux-ci peuvent remplir les mêmes fonctions que les tuyaux de résine vierge dans les infrastructures de transport

Dynamic analysis of rotor blade undergoing rotor power shutdown

A rigid flap-lag blade analysis was developed to simulate a rotor in a wind tunnel undergoing an emergency power shutdown. Results show that for a rotor at a nonzero shaft tilt angle undergoing an emergency power shutdown, the oscillatory lag response is divergent. The mean lag response is large when tested at high collective pitch angles. Reducing the collective pitch during the emergency shutdown reduces the steady lag response. Increasing the rotor shaft tilt angle increases the oscillatory lag response component. The blade lag response obtained by incorporating a nonlinear lag damper model indicates that in this case the equivalent linear viscous damping is lower than originally expected. Simulation results indicate that large oscillatory lag motions can be suppressed if the rotor shaft is returned to the fully vertical position during the emergency power shutdown

Optikai modellek fejlesztése sokösszetevős anyagrendszerek ellipszometriai vizsgálatához = Optical model development for ellipsometric study of many-compound materials

A kutatás célja volt a korábban alkalmazott optikai modelljeink továbbfejlesztése oly módon, hogy a mikroelektronika új anyagai (pl. magas dielektromos állandójú anyagok, napelem készítéséhez alkalmas félvezetők) és struktúrái is jól vizsgálhatók legyenek az ellipszometria módszerével. Vizsgáltunk magas dielektromos állandójú anyagokat (BaxSr1-xTiO3 vagy SrBi2Ta2O9) az Adachi modellel, amely a Cauchy modellnél kevesebb paramétert tartalmaz és a direkt átmenet hatását is figyelembe veszi, így szélesebb spektrális tartományban bizonyult használhatóbbnak. Ezenkívül bizonyos paraméterei összekapcsolhatóak a szemcsemérettel. A továbbfejlesztett modellek alkalmazásával újtípusú napelemekhez alkalmazható anyagokat is vizsgáltunk pl. CIS (CuInSe2) ill. CIGS (CuInxGa1-xSe2) és ZnO. Folytattuk a félvezetőkben ionimplantációval létrehozott nanokristályok vizsgálatát, elsősorban Si, CdTe, SiC és Ge anyagokra. Si-ban az Adachi-féle ?Model Dielectric Function?-t, CdTe-ban az Aspnes féle magasabb derivált módszert, SiC és Ge anyagokban pedig kezdeti lépésként egyszerűbb (pl. Tauc-Lorentz oszcillátor) modelleket használtunk. Az eredményeket 24 publikációban (konferenciákon és folyóiratcikkekben) jelentettük meg. A cikkek kumulált impakt faktora 24 felett van. | The aim of this research was to enhance the earlier applied optical models for the investigation of new materials and structures of microelectronics (for example high-k materials, semiconductors for solar cells) by ellipsometry. We established correlation between the parameters of the dispersion relation and the microscopical structural properties of the materials studied making possible in-situ, real-time qualification. We studied the complex refractive index of coumpound materials such as BaxSr1-xTiO3 and SrBi2Ta2O9. We determined parameters which can be coupled with microscopical structural properties (such as band gap or grain size or different phases) using the Adachi model which contains less parameters than the Cauchy model and usable in a wider spectral range. We used the enhanced optical models to study new type of solar-cell materials such as CIS (CuInSe2) or CIGS (CuInxGa1-xSe2) and ZnO. We continued the investigation of semiconducting nanocrystals created by ion implantation, mainly Si, CdTe, SiC and Ge. We used the ?Model Dielectric Function? of Adachi for Si, the higher derivative method of Aspnes for CdTe and the Tauc-Lorentz oscillator model for SiC and Ge. We published the results in 24 (conference and per reviewed) publications with higher than 24 cumulative impact factor