Simulation du bruit rayonné par un moteur électrique : influence des défauts

Une méthodologie de simulation multiphysique est mise en place pour calculer le bruit rayonné par un moteur électrique en réponse aux excitations électromagnétiques. Cette méthode comporte 3 étapes. Les excitations électromagnétiques sont estimées grâce à un modèle électromagnétique puis elles sont projetées sur un modèle de la structure de la machine. Enfin, la puissance acoustique rayonnée est estimée à partir des champs de vitesse vibratoire. Dans ce papier, cette méthode est utilisée pour analyser l'influence des défauts de la machine sur le bruit rayonné. Le cas des excentricités statique et dynamique sont étudié ainsi que le court-circuit entre spires d'une phase. Ces défauts ont pour conséquence un enrichissement des excitations et donc de la réponse dans le domaine fréquence ainsi que dans le domaine spatial

Etude des écoulements diphasiques dans les mini-canaux d'une pile à combustible

Le travail de cette thèse concerne l’étude des écoulements diphasiques dans les mini-canaux d’une pile à combustible. Ces canaux, de taille millimétrique, ont un double rôle d’alimentation de la pile en combustibles gazeux et d’évacuation de l’eau produite. Il a été montré expérimentalement que la configuration d’écoulement a un impact direct sur les performances de la pile. L’objectif est donc de progresser dans la compréhension des mécanismes physiques présents dans ces canaux. Pour cela, l’outil de simulation numérique JADIM est développé pour modéliser la physique de la ligne triple afin de permettre la description des écoulements diphasiques et les transitions entre configurations, où la mouillabilité joue un rôle déterminant. Deux phénomènes physiques sont essentiellement étudiés : la migration dans le canal de gouttelettes formées par l’introduction d’eau dans le canal, et l’évolution et la stabilité de la répartition spatiale des phases lors du remplissage progressif des canaux

A Multilevel Agent-Based Approach to model and simulate Systems of Systems

International audienceThis article proposes a generic modeling approach of systems of systems (SoS) using agent-based modeling (ABM). SoSs are large scale systems including numerous-possibly heterogeneous-interacting component systems (CS) evolving in a dynamic environment. The aim of this article is to provide generic formalism allowing to represent and control the whole complexity of a SoS using agent-based simulations. Models generated using this formalism encompass static and dynamic aspects of SoSs. They consider reorganization of SoSs caused by changes of goals or subsystem capacity. All these elements are illustrated in this article using a SoS case study of Intelligent Automated Vehicles (IAV) initiated by the InTraDE (Intelligent Transportation for Dynamic Environment) European project to automate the port container logistic

Réduction par absorbants actifs du bruit transmis par une plaque couplée à une cavité : Détermination de l'impédance optimale et mise en œuvre expérimentale

Le quart des maladies professionnelles est lié à l'excès de bruit sur les lieux de travail et les solutions classiquement utilisées pour réduire l'exposition au bruit ne sont pas toujours suffisamment efficaces. On propose ici de développer une stratégie hybride passive/active pour améliorer l'isolation d'une machine par capotage, procédé usuel mais jusqu'à présent peu performant dans les basses fréquences. Depuis une dizaine d'années, des absorbants hybrides ont été développés par le Centre Acoustique du LMFA pour des applications aéronautiques. Dans ces systèmes, un contrôle actif est réalisé à l'arrière d'un matériau poreux pour en renforcer l'efficacité dans les basses fréquences. Cette étude a pour objectif l'optimisation et la mise en oeuvre de ces absorbants sur un encoffrement académique, permettant des développements aussi bien théoriques qu'expérimentaux. Le système est constitué d'une cavité rigide couplée à une plaque élastique bafflée. Il est excité par une source monopolaire dans la cavité. Le but du calcul est d'évaluer l'impédance optimale de l'absorbant, celle qui, pour chaque fréquence de la bande 50Hz-600Hz, fournit la meilleure réduction de la puissance acoustique transmise par le capotage. Une méthode modale permet de prendre en compte les couplages entre les différents sous-systèmes. La puissance acoustique rayonnée est calculée à partir du champ de vitesse induit sur la plaque. L'impédance optimale variant fortement avec la fréquence, elle n'est pas réalisable en large bande par un dispositif passif ou actif simple. La stratégie sous-optimale choisie porte sur la réalisation d'un absorbant « parfait » présentant une impédance normale réduite proche de 1. Pour la mise en oeuvre sur le banc d'essai, le matériau poreux choisi est une toile métallique de faible épaisseur. Les configurations retenues impliquent trois cellules, chacune équipée d'une source secondaire et d'un microphone de contrôle. Le contrôle actif est réalisé grâce à un algorithme feedforward multivoie. Enfin, la puissance rayonnée est mesurée par intensimétrie. Les performances expérimentales confirment les prévisions et permettent une réduction de plus de 5dB sur la bande 50Hz-600Hz, avec des absorbants couvrant seulement 2% de la surface de l'encoffrement

Calcul couplé fluide-structure pour déterminer les origines du bruit rayonné par un transformateur ferroviaire

Les courants alimentant les transformateurs de traction ferroviaire sont à l'origine d'efforts électromagnétiques (notamment, la magnétostriction) appliqués au circuit magnétique. Ces vibrations peuvent être transmises à la coque extérieure par les cales qui maintiennent le circuit mais aussi par l'huile qui assure isolation et refroidissement. Un modèle éléments finis est utilisés pour étudier le comportement du transformateur, en prenant en compte les couplages fluide-structure, il permet de mettre en évidence les rôles complexes des cales et de l'huile dans la transmission des vibrations

Simulation numérique de l'hystéresis du mouillage d'une goutte sur une paroi

La forme d'une goutte sur un plan incliné ou soumise à un écoulement est étudiée à l'aide de la simulation numérique. Nous présentons pour cela un modèle numérique permettant de simuler le comportement de la ligne de contact entre une interface liquide-gaz et une paroi pane. Le modèle numérique est présenté et validé par comparaison aux résultats de la littérature. Nous montrons qu'il est ainsi possible de reproduire numériquement trois phénomènes essentiels : le mouillage statique, le mouillage dynamique et l'hystérésis de l'angle de contact

Approche multiphysique pour la simulation du bruit rayonné par un transformateur : prise en compte des effets magnétostrictifs

Ce papier présente une approche multiphysique pour estimer le bruit rayonné par un transformateur en réponse aux excitations électromagnétiques. La méthode compte 3 étapes : il s'agit tout d'abord de calculer l'induction dans le circuit magnétique. Les effets magnétostrictifs sont alors pris en compte grâce à une analogie thermique et les réponses dynamiques de la structure peuvent être calculées. Le rayonnement acoustique est ensuite estimé par éléments finis acoustiques ou par une méthode analytique. Une démarche expérimentale, analyses modales et réponses en fonctionnement, permet de valider la méthode de simulation

Extracellular matrix mechanical cues regulate lipid metabolism through Lipin-1 and SREBP

Extracellular matrix (ECM) mechanical cues have powerful effects on cell proliferation, differentiation and death. Here, starting from an unbiased metabolomics approach, we identify synthesis of neutral lipids as a general response to mechanical signals delivered by cell\u2013matrix adhesions. Extracellular physical cues reverberate on the mechanical properties of the Golgi apparatus and regulate the Lipin-1 phosphatidate phosphatase. Conditions of reduced actomyosin contractility lead to inhibition of Lipin-1, accumulation of SCAP/SREBP to the Golgi apparatus and activation of SREBP transcription factors, in turn driving lipid synthesis and accumulation. This occurs independently of YAP/TAZ, mTOR and AMPK, and in parallel to feedback control by sterols. Regulation of SREBP can be observed in a stiffened diseased tissue, and contributes to the pro-survival activity of ROCK inhibitors in pluripotent stem cells. We thus identify a general mechanism centered on Lipin-1 and SREBP that links the physical cell microenvironment to a key metabolic pathway

Myogenesis modelled by human pluripotent stem cells uncovers Duchenne muscular dystrophy phenotypes prior to skeletal muscle commitment

Duchenne muscular dystrophy (DMD) causes severe disability of children and death of young men, with an incidence of approximately 1/5,000 male births. Symptoms appear in early childhood, with a diagnosis made around 4 years old, a time where the amount of muscle damage is already significant, preventing early therapeutic interventions that could be more efficient at halting disease progression. In the meantime, the precise moment at which disease phenotypes arise - even asymptomatically - is still unknown. Thus, there is a critical need to better define DMD onset as well as its first manifestations, which could help identify early disease biomarkers and novel therapeutic targets. In this study, we have used human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) from DMD patients to model skeletal myogenesis, and compared their differentiation dynamics to healthy control cells by a comprehensive multi-omics analysis. Transcriptome and miRnome comparisons combined with protein analyses at 7 time points demonstrate that hiPSC differentiation 1) mimics described DMD phenotypes at the differentiation endpoint; and 2) homogeneously and robustly recapitulates key developmental steps - mesoderm, somite, skeletal muscle - which offers the possibility to explore dystrophin functions and find earlier disease biomarkers. Starting at the somite stage, mitochondrial gene dysregulations escalate during differentiation. We also describe fibrosis as an intrinsic feature of skeletal muscle cells that starts early during myogenesis. In sum, our data strongly argue for an early developmental manifestation of DMD whose onset is triggered before the entry into the skeletal muscle compartment, data leading to a necessary reconsideration of dystrophin functions during muscle development