Resposta à flexão e análise de tenacidade de argamassas reforçadas com fibra de Curauá

O desenvolvimento e comercialização de materiais compósitos produzidos a partir de fibras naturais são considerados extremamente importante, uma vez que essas fibras reduzirão a dependência dos materiais produzidos com recursos não renováveis. Dentre essas fibras naturais destaca-se a fibra do curauá, sua utilização na produção de compósitos melhora de forma notável as propriedades do conjunto fibra matriz, logo o presente artigo objetiva estudar as propriedades mecânicas de compósitos reforçados com fibra de curauá, em especial sua resistência à flexão e tenacidade. Para isso foram confeccionadas cinco famílias de argamassas, uma de referência sem utilização da fibra e as outras quatro reforçada com fibra variando o comprimento da fibra e sua fração volumétrica. Verificou-se que a fibra do curauá ao ser adicionada em matriz cimentícia melhora suas propriedades mecânicas comparada a um compósito não reforçado com fibra, sua deformação, resistência à flexão e tenacidade são melhoradas

Plasma treatment in textile industry

Plasma technology applied to textiles is a dry, environmentally- and worker-friendly method to achieve surface alteration without modifying the bulk properties of different materials. In particular, atmospheric non-thermal plasmas are suited because most textile materials are heat sensitive polymers and applicable in a continuous processes. In the last years plasma technology has become a very active, high growth research field, assuming a great importance among all available material surface modifications in textile industry. The main objective of this review is to provide a critical update on the current state of art relating plasma technologies applied to textile industryFernando Oliveira (SFRH/BD/65254/2009) acknowledges Fundacao para a Cioncia e Tecnologia, Portugal, for its doctoral grant financial support. Andrea Zille (C2011-UMINHO-2C2T-01) acknowledges funding from Programa Compromisso para a Cioncia 2008, Portugal

Synthesis of filtered and saturated high-gain observers for classes of nonlinear systems

Dans cette thèse, la resynthèse de l’observateur de type grand gain standard est considéréepour pallier le phénomène de peaking, se produisant au cours du régime transitoire, et lasensibilité aux signaux à hautes fréquences. Cette resynthèse a permis de générer un observateurayant intrinsèquement des capacités de filtrage et comportant des fonctions desaturation imbriquées dans son terme de correction. La structure de l’observateur consisteen la cascade de deux sous-système, le premier sous-système situé en amont de la cascadese comporte comme un filtre linéaire dont l’entrée est l’erreur d’observation bruitée. Lasortie du filtre est une version filtrée de cette erreur qui est utilisée dans le terme de correctionde l’observateur. Les fonctions de saturation impliquées dans ce terme se désactiventde manière successive et lorsqu’elles sont toutes désactivées, la structure de l’observateurcoïncide avec celle du grand gain standard augmenté d’un filtre. Les performances de l’observateurproposé sont illustrées en simulation à travers un exemple traitant d’un bras derobot ainsi qu’à travers le modèle du moteur asynchrone pour l’estimation des flux rotoriques,de la vitesse et du couple de charge à partir des mesures des courants statoriques.Les estimations obtenues sont discutées et comparées à celles issues d’un observateur detype grand gain standard.In this thesis, the redesign of the standard high gain observer is considered to overcomethe peaking phenomenon, occurring during the transient periods, and its sensitivity tohigh frequency signals. This redesign allowed to generate an observer with intrinsic filteringcapabilities and the corrective term of which involves nested saturation functions.The structure of the observer consists in the cascade of two subsystems, the first subsystemlocated at the head of the cascade acts like a linear filter the input of which isthe noisy observation error. The filter output is a filtered version of this error and it isused in the observer correction term. The saturation functions involved in this term aredeactivated successively and when they are all deactivated, the structure of the observercoincides with that of the standard high gain observer which is augmented with a filter.The performance and main properties of the proposed observer are highlighted in simulationthrough an example dealing with a robot arm as well as through the asynchronousmotor model for the estimation of rotor fluxes, motor speed and load torque from thestator current measurements. The obtained estimates are discussed and compared withtheir counterparts issued from a standard high gain observer

Channel Shortening for Bit Rate Maximization in DMT Communication Systems

ISBN: 978-1-4244-3574-6 - WOSInternational audienceThis paper considers the problem of impulse response shortening for discrete multitone (DMT) transceivers. The proposed channel shortening filter shortens the effective channel impulse response (CIR) while concentrating energy in a predetermined window. This approach is based on convolution operation and filter coefficients decomposition which over constraint the effective CIR and allows achieving better performance. Simulation results show that the proposed algorithm outperforms the classical channel shortening approachs in terms of achievable bit rate and computational complexity

Contribution to the improvement of interfacial compatibility naturals fibers/thermoplastic matrix under corona discharge treatment

Les recherches actuelles dans le domaine des composites montrent l'utilisation croissante de matrices biodégradables et/ou de renforts fibreux naturels issus de ressources renouvelables. Néanmoins, une étape de compatibilisation fibres/matrice est très souvent nécessaire. Dans cette thèse, nous avons exploré une méthode physique : le traitement corona. Son impact sur les propriétés physicochimiques de différentes fibres a été étudié par XPS, mesure d'angle de contact et MEB. Il ressort qu'il entraîne principalement une oxydation de surface et une augmentation de sa rugosité. Nous avons évalué le comportement mécanique de composites, préparés par extrusion à partir de fibres de chanvre ou miscanthus et de matrices polypropylène (PP) ou acide polylactique (PLA). L'incorporation de renforts accroît la rigidité des matériaux et le transfert de contrainte et leur traitement permet d'obtenir des caractéristiques encore supérieures en raison d'un ancrage mécanique accru. Les valeurs optimales sont obtenues pour un taux massique de fibres de l'ordre de 20%. Les propriétés thermiques et thermomécaniques des composites ont été caractérisées par ATG, DMA et DSC. La stabilité thermique des matériaux est abaissée après incorporation de renforts bruts mais très largement améliorée (+ 15-20°C) après traitement des fibres. Dans certaines conditions, les fibres agissent comme des agents nucléants qui influent sur le processus de cristallisation et le taux de cristallinité. Le traitement des fibres par corona ne permet pas de retarder la dégradation des matériaux au cours d'un vieillissement accéléré en milieu humide et l'évolution des propriétés thermomécaniques est plus prononcée pour les matériaux à base de PLA plus hydrophileThe field of composites materials shows increasing use of biodegradable matrices and / or natural reinforcements from renewable resources. Nevertheless, a compatibilization step between fiber and matrix is necessary. In this PhD study, we have explored a physical method: corona treatment. Its impact on the physicochemical properties of different fibres has been studied by XPS, contact angle measurement and SEM. It appears that it mainly involves surface oxidation and roughness increase. We have also evaluated the mechanical behaviour of composites, prepared by extrusion from hemp or miscanthus fibres and polypropylene (PP) or polylactic acid (PLA) matrices. The incorporation of raw reinforcements increases the stiffness and the stress transfer. Composites based on treated fibres show better mechanical performances, resulting from an enhanced mechanical anchorage. The optimum values are obtained for 20% (wt) fibres content. The thermal and thermomechanical properties of composites have been characterized by TGA, DMA and DSC. The thermal stability of materials is reduced after incorporation of raw reinforcements but very much improved (+ 15 - 20 ° C) after treatment of fibres. Under certain conditions, the fibres act as nucleating agents that affect the crystallization process and crystallinity rate. The corona treatment of fibres does not delay the degradation of materials during an accelerated aging in humid environment and the evolution of the thermomechanical properties is more pronounced for PLA based materials because of its hydrophilic character

Synthèse d'observateurs à grand gain filtrés et saturés pour des classes de systèmes non linéaires

In this thesis, the redesign of the standard high gain observer is considered to overcomethe peaking phenomenon, occurring during the transient periods, and its sensitivity tohigh frequency signals. This redesign allowed to generate an observer with intrinsic filteringcapabilities and the corrective term of which involves nested saturation functions.The structure of the observer consists in the cascade of two subsystems, the first subsystemlocated at the head of the cascade acts like a linear filter the input of which isthe noisy observation error. The filter output is a filtered version of this error and it isused in the observer correction term. The saturation functions involved in this term aredeactivated successively and when they are all deactivated, the structure of the observercoincides with that of the standard high gain observer which is augmented with a filter.The performance and main properties of the proposed observer are highlighted in simulationthrough an example dealing with a robot arm as well as through the asynchronousmotor model for the estimation of rotor fluxes, motor speed and load torque from thestator current measurements. The obtained estimates are discussed and compared withtheir counterparts issued from a standard high gain observer.Dans cette thèse, la resynthèse de l’observateur de type grand gain standard est considéréepour pallier le phénomène de peaking, se produisant au cours du régime transitoire, et lasensibilité aux signaux à hautes fréquences. Cette resynthèse a permis de générer un observateurayant intrinsèquement des capacités de filtrage et comportant des fonctions desaturation imbriquées dans son terme de correction. La structure de l’observateur consisteen la cascade de deux sous-système, le premier sous-système situé en amont de la cascadese comporte comme un filtre linéaire dont l’entrée est l’erreur d’observation bruitée. Lasortie du filtre est une version filtrée de cette erreur qui est utilisée dans le terme de correctionde l’observateur. Les fonctions de saturation impliquées dans ce terme se désactiventde manière successive et lorsqu’elles sont toutes désactivées, la structure de l’observateurcoïncide avec celle du grand gain standard augmenté d’un filtre. Les performances de l’observateurproposé sont illustrées en simulation à travers un exemple traitant d’un bras derobot ainsi qu’à travers le modèle du moteur asynchrone pour l’estimation des flux rotoriques,de la vitesse et du couple de charge à partir des mesures des courants statoriques.Les estimations obtenues sont discutées et comparées à celles issues d’un observateur detype grand gain standard

Synthèse d'observateurs à grand gain filtrés et saturés pour des classes de systèmes non linéaires

In this thesis, the redesign of the standard high gain observer is considered to overcomethe peaking phenomenon, occurring during the transient periods, and its sensitivity tohigh frequency signals. This redesign allowed to generate an observer with intrinsic filteringcapabilities and the corrective term of which involves nested saturation functions.The structure of the observer consists in the cascade of two subsystems, the first subsystemlocated at the head of the cascade acts like a linear filter the input of which isthe noisy observation error. The filter output is a filtered version of this error and it isused in the observer correction term. The saturation functions involved in this term aredeactivated successively and when they are all deactivated, the structure of the observercoincides with that of the standard high gain observer which is augmented with a filter.The performance and main properties of the proposed observer are highlighted in simulationthrough an example dealing with a robot arm as well as through the asynchronousmotor model for the estimation of rotor fluxes, motor speed and load torque from thestator current measurements. The obtained estimates are discussed and compared withtheir counterparts issued from a standard high gain observer.Dans cette thèse, la resynthèse de l’observateur de type grand gain standard est considéréepour pallier le phénomène de peaking, se produisant au cours du régime transitoire, et lasensibilité aux signaux à hautes fréquences. Cette resynthèse a permis de générer un observateurayant intrinsèquement des capacités de filtrage et comportant des fonctions desaturation imbriquées dans son terme de correction. La structure de l’observateur consisteen la cascade de deux sous-système, le premier sous-système situé en amont de la cascadese comporte comme un filtre linéaire dont l’entrée est l’erreur d’observation bruitée. Lasortie du filtre est une version filtrée de cette erreur qui est utilisée dans le terme de correctionde l’observateur. Les fonctions de saturation impliquées dans ce terme se désactiventde manière successive et lorsqu’elles sont toutes désactivées, la structure de l’observateurcoïncide avec celle du grand gain standard augmenté d’un filtre. Les performances de l’observateurproposé sont illustrées en simulation à travers un exemple traitant d’un bras derobot ainsi qu’à travers le modèle du moteur asynchrone pour l’estimation des flux rotoriques,de la vitesse et du couple de charge à partir des mesures des courants statoriques.Les estimations obtenues sont discutées et comparées à celles issues d’un observateur detype grand gain standard

Contribution à l'amélioration de la compatiblilité interfaciale fibres naturelles/matrice thermoplastique via un traitement sous décharge couronne

The field of composites materials shows increasing use of biodegradable matrices and / or natural reinforcements from renewable resources. Nevertheless, a compatibilization step between fiber and matrix is necessary. In this PhD study, we have explored a physical method: corona treatment. Its impact on the physicochemical properties of different fibres has been studied by XPS, contact angle measurement and SEM. It appears that it mainly involves surface oxidation and roughness increase. We have also evaluated the mechanical behaviour of composites, prepared by extrusion from hemp or miscanthus fibres and polypropylene (PP) or polylactic acid (PLA) matrices. The incorporation of raw reinforcements increases the stiffness and the stress transfer. Composites based on treated fibres show better mechanical performances, resulting from an enhanced mechanical anchorage. The optimum values are obtained for 20% (wt) fibres content. The thermal and thermomechanical properties of composites have been characterized by TGA, DMA and DSC. The thermal stability of materials is reduced after incorporation of raw reinforcements but very much improved (+ 15 - 20 ° C) after treatment of fibres. Under certain conditions, the fibres act as nucleating agents that affect the crystallization process and crystallinity rate. The corona treatment of fibres does not delay the degradation of materials during an accelerated aging in humid environment and the evolution of the thermomechanical properties is more pronounced for PLA based materials because of its hydrophilic character.Les recherches actuelles dans le domaine des composites montrent l'utilisation croissante de matrices biodégradables et/ou de renforts fibreux naturels issus de ressources renouvelables. Néanmoins, une étape de compatibilisation fibres/matrice est très souvent nécessaire. Dans cette thèse, nous avons exploré une méthode physique : le traitement corona. Son impact sur les propriétés physicochimiques de différentes fibres a été étudié par XPS, mesure d'angle de contact et MEB. Il ressort qu'il entraîne principalement une oxydation de surface et une augmentation de sa rugosité. Nous avons évalué le comportement mécanique de composites, préparés par extrusion à partir de fibres de chanvre ou miscanthus et de matrices polypropylène (PP) ou acide polylactique (PLA). L'incorporation de renforts accroît la rigidité des matériaux et le transfert de contrainte et leur traitement permet d'obtenir des caractéristiques encore supérieures en raison d'un ancrage mécanique accru. Les valeurs optimales sont obtenues pour un taux massique de fibres de l'ordre de 20%. Les propriétés thermiques et thermomécaniques des composites ont été caractérisées par ATG, DMA et DSC. La stabilité thermique des matériaux est abaissée après incorporation de renforts bruts mais très largement améliorée (+ 15-20°C) après traitement des fibres. Dans certaines conditions, les fibres agissent comme des agents nucléants qui influent sur le processus de cristallisation et le taux de cristallinité. Le traitement des fibres par corona ne permet pas de retarder la dégradation des matériaux au cours d'un vieillissement accéléré en milieu humide et l'évolution des propriétés thermomécaniques est plus prononcée pour les matériaux à base de PLA plus hydrophil

Filtrage anisotrope robuste régi par propagation de fronts : vers une segmentation automatique de volumes IRM

The reliable and accurate segmentation of anatomical volumes (normal or pathological) from imaging systems remains an important goal in the medical information processing because it is the first step in the chain of analysis leading to perform diagnosis to the study of internal structures morphology, for detection and quantification of lesions. Segmentation is a difficult step, especially for MRI images, for which it is primarily performed manually when there are high precision constraints. In this context, the objective of this PhD is the filtering of MRI bony joint of the human body, to achieve efficient and accurate segmentation. The first contribution is the development of a robust iterative 3D anisotropic filtering. This method can diffuse the voxels intensity according to their belonging to two populations: high diffusion for voxels located inside homogeneous regions in order to reduce noise while preventing the diffusion through the transition areas (surfaces). A rigorous comparison of several stopping functions was performed to insert the most relevant one in the iterative model. The threshold parameter splitting these two populations was estimated in an original and effective way in relation to the state of the art. The original diffusion scheme was confronted to the front propagation methods. The identification of these two models, currently separated in the literature, helped to merging the two approaches into a comprehensive anisotropic diffusion scheme governed by a front propagation. This formulation has helped offset the disadvantages of each approach namely i) the difficulty of stopping the iterative diffusion scheme, ii) the difficulty of implementing the level-sets approach facing to prohibitive calculation times. The proposed iterative scheme combines four terms related to diffusion, contrast, initial data, and to the local geometry. In particular, we have shown the importance of the ''geometrical term'' which fixes the problem of the edges discontinuities after filtering. Applications of MRI data of shoulder joints, hip and knee are presented in the testing and validation chapter. The results are given using two evaluation functions concerning edges and regions. These functions demonstrate robustness and accuracy of proposed model in removing noise and preserving edges.La segmentation fiable et précise des volumes anatomiques (normaux ou pathologiques) issus des systèmes d'imagerie reste un objectif important en traitement de l'information médicale car elle constitue le premier maillon de la chaîne d'analyse aboutissant à l'aide au diagnostic par l'étude de la morphologie des structures internes, à la détection et à la quantification de lésion. La segmentation est une étape délicate et difficile, en particulier pour les images IRM, pour lesquelles elle est principalement réalisée manuellement lorsqu'il y a des contraintes fortes de précision. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est le filtrage des images IRM des structures osseuses articulaires du corps humain, en vue d'une aide efficace et précise à la segmentation. Une première contribution concerne le développement d'une méthode itérative de filtrage 3D anisotrope robuste. Elle permet de diffuser l'intensité des voxels selon leur appartenance à deux populations : forte diffusion pour les voxels situés à l'intérieur de régions homogènes afin de réduire le bruit, tout en empêchant cette diffusion de traverser les zones de transition (surfaces). Une comparaison rigoureuse de plusieurs fonctions d'arrêt de cette diffusion a été réalisée afin d'insérer, dans le modèle itératif, la fonction la plus pertinente. Le paramètre seuil partageant ces deux populations a été estimé de manière originale et efficace au regard de l'état de l'art. Ce schéma original de diffusion a été confronté aux méthodes de propagation de fronts. L'identification de ces deux modèles, actuellement dissociés dans la littérature, a permis de fusionner les deux approches en un schéma complet de diffusion anisotrope régie par propagation de fronts. Cette formulation a permis de contrer les désavantages de chacune des approches, à savoir i) la difficulté d'arrêter les schémas itératifs de diffusion, ii) la difficulté de mise en oeuvre des approches " level-sets " vis-à-vis des temps de calcul prohibitifs. Le schéma itératif proposé combine quatre termes liés à la diffusion, au contraste, aux données initiales et à la géométrie locale. En particulier, nous avons montré l'importance du "terme géométrique" qui remédie aux problèmes des discontinuités des contours après le filtrage. Une application sur données IRM d'articulations d'épaule, de hanche et de genou est présentée dans la partie test et validation. Les résultats sont quantifiés à l'aide de deux fonctions d'évaluation en contours et en régions. Elles démontrent une robustesse et une précision du modèle proposé dans l'élimination du bruit et la préservation des contours

Contribution à l'amélioration de la compatiblilité interfaciale fibres naturelles/matrice thermoplastique via un traitement sous décharge couronne

Les recherches actuelles dans le domaine des composites montrent l'utilisation croissante de matrices biodégradables et/ou de renforts fibreux naturels issus de ressources renouvelables. Néanmoins, une étape de compatibilisation fibres/matrice est très souvent nécessaire. Dans cette thèse, nous avons exploré une méthode physique : le traitement corona. Son impact sur les propriétés physicochimiques de différentes fibres a été étudié par XPS, mesure d'angle de contact et MEB. Il ressort qu'il entraîne principalement une oxydation de surface et une augmentation de sa rugosité. Nous avons évalué le comportement mécanique de composites, préparés par extrusion à partir de fibres de chanvre ou miscanthus et de matrices polypropylène (PP) ou acide polylactique (PLA). L'incorporation de renforts accroît la rigidité des matériaux et le transfert de contrainte et leur traitement permet d'obtenir des caractéristiques encore supérieures en raison d'un ancrage mécanique accru. Les valeurs optimales sont obtenues pour un taux massique de fibres de l'ordre de 20%. Les propriétés thermiques et thermomécaniques des composites ont été caractérisées par ATG, DMA et DSC. La stabilité thermique des matériaux est abaissée après incorporation de renforts bruts mais très largement améliorée (+ 15-20C) après traitement des fibres. Dans certaines conditions, les fibres agissent comme des agents nucléants qui influent sur le processus de cristallisation et le taux de cristallinité. Le traitement des fibres par corona ne permet pas de retarder la dégradation des matériaux au cours d'un vieillissement accéléré en milieu humide et l'évolution des propriétés thermomécaniques est plus prononcée pour les matériaux à base de PLA plus hydrophileThe field of composites materials shows increasing use of biodegradable matrices and / or natural reinforcements from renewable resources. Nevertheless, a compatibilization step between fiber and matrix is necessary. In this PhD study, we have explored a physical method: corona treatment. Its impact on the physicochemical properties of different fibres has been studied by XPS, contact angle measurement and SEM. It appears that it mainly involves surface oxidation and roughness increase. We have also evaluated the mechanical behaviour of composites, prepared by extrusion from hemp or miscanthus fibres and polypropylene (PP) or polylactic acid (PLA) matrices. The incorporation of raw reinforcements increases the stiffness and the stress transfer. Composites based on treated fibres show better mechanical performances, resulting from an enhanced mechanical anchorage. The optimum values are obtained for 20% (wt) fibres content. The thermal and thermomechanical properties of composites have been characterized by TGA, DMA and DSC. The thermal stability of materials is reduced after incorporation of raw reinforcements but very much improved (+ 15 - 20 C) after treatment of fibres. Under certain conditions, the fibres act as nucleating agents that affect the crystallization process and crystallinity rate. The corona treatment of fibres does not delay the degradation of materials during an accelerated aging in humid environment and the evolution of the thermomechanical properties is more pronounced for PLA based materials because of its hydrophilic character.NANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocSudocFranceF