Caractérisation d'un alliage 2024-T3 assemblé par friction-malaxage

Le procédé Friction Stir Welding qui peut se traduire en français par friction malaxage a été inventé par le TWI de Cambridge en 1991. La soudure est réalisée par apport de chaleur provoqué par le frottement d’un outil en rotation et mis en pression sur la pièce. Ce procédé intéresse les utilisateurs d’alliages légers car, sans passer par la fusion, il permet le soudage d’alliages à haute résistance, jusque là inutilisables en raison de leur soudabilité difficile avec les procédés traditionnels. Malgré son potentiel aujourd’hui démontré pour l’assemblage d’alliages d’aluminium ou de magnésium, un joint de soudure obtenu par friction malaxage peut contenir plusieurs types de défauts. Dans cet article nous présentons les différents défauts rencontrés au sein d’un cordon FSW réalisé sur un alliage d’aluminium-magnésium-cuivre à vocation aéronautique, et nous expliquons leurs origines. Pour améliorer la qualité de soudage et diminuer, voire éliminer, ces défauts, on réalise une étude paramétrique visant à l’optimisation des paramètres du procédé. D’un point de vue microstructural, un joint de soudure FSW peut être décomposé en différentes parties : le noyau, la zone affectée thermomécaniquement, la zone affectée thermiquement et enfin le matériau de base. Les caractéristiques de ces zones sont explicitées et nous montrons leur dépendance avec les paramètres opératoires du procédé

Cortical sulci model and matching from 3D brain magnetic resonance images

International audiencePositron emission tomography (PET) is one of the most popular techniques for the study of brain functional activity. Several studies show that PET is an in-vivo examination technique able to produce real images of cerebral activity, and is also neither destructive nor invasive. Unfortunately, PET images offer low resolution and signal-to-noise ratio. Moreover, they do not reflect the anatomy of patients. Accurate and reproducible analysis of PET images requires other informations, coming from aliases or other images such as magnetic resonance images (MRI) of the same patient. Hence it is of great interest to superimpose functional PET data and anatomical MRI data. Here, the authors deal with representation and identification of sulci. A first step is to choose and to automatically extract anatomical knowledge from a database, in order to adapt it to any image where the recognition has to be performed. Then, the authors introduce a stochastic method using these features to recognise human cerebral sulci

Picosecond Generation of Transient Charge Carriers in Langmuir-Blodgett Films of Semi-Amphiphilic Heterodimers

International audienceLangmuir-Blodgett homolayers are formed by deposition of semi-amphiphilic porphyrin-phthalocyanine heterodimers. The optical and photophysical properties of these dimers have been investigated and compared to the liquid-phase data. Excitation of the dimer results in an instantaneous formation of the singlet excited states, followed by a very efficient charge-transfer reaction. The oxidized porphyrin and reduced phthalocyanine moieties are formed within 2 ps and disappear in 70 ps. The triplet excited states of the porphyrin issued from the intersystem crossing decay pathway of the singlet excited states are formed with a very low quantum yield. They also undergo a charge-transfer reaction, leading to the formation of long-lived transient charge carriers. The photoprocesses determined in the Langmuir-Blodgett films of semi-amphiphilic porphyrin-phthalocyanine heterodimers are almost identical to those previously observed for the same dimers in the liquid phase

Trajectory planning and tracking via MPC for transient control of liquid-propellant rocket engines

International audienceThe new scenarios associated with launchers reusability force the enhancement of control algorithms for their liquid-propellant rocket engines. The transient phases of these engines are generally executed in open loop. The goal of this paper is to improve the control performance and robustness throughout the fully continuous phase of the start-up transient of a generic gas-generator cycle. The controller has to guarantee an accurate tracking in terms of combustion-chamber pressure and chambers mixture ratios, as well as to satisfy a set of hard operational constraints. The selected strategy comprises a nonlinear preprocessor and a linearised MPC (Model-Predictive Control) controller, making use of nonlinear state-space models of the engine. The former plans the reference trajectory of states and control, which is tracked by the latter. Control goals are attained with sufficient accuracy while verifying constraints within the desired throttling range. Robustness to internal parameters variations is considered in the MPC controller by means of an epigraph formulation of the minimax robust optimisation problem, where a finite set of parameter-variation scenarios is treated

Robust Transient Control of Reusable Liquid-Propellant Rocket Engines

International audienceThe current trend towards a more affordable access to space is generally materialising in reusable launchers and engines. From the control perspective, these reusable liquid-propellant rocket engines (LPRE) imply more demanding robustness requirements than expendable ones, mainly because of their multi-restart and thrust-modulation capabilities. Classically, the control system handles LPRE operation at a finite set of predefined points. That approach reduces their throttability domain to a restricted interval in which they are designed to be safe in nominal conditions. Moreover, the operation of their transient phases, which have a great impact on the duration of engine life, is not robust to the possible engine evolution. Hence, the goal of this work is to develop a control loop which is adapted to the whole set of operating phases, transient and steady-state, and which is robust to internal parametric variations. Several blocks have been assembled to constitute the control loop: engine simulation, reference generation and several controllers. First, simulators representative of the gas-generator-cycle (GG) Vulcain 1 and PROMETHEUS engines were built. The purely thermodynamic modelling of the cycle was subsequently adapted to the control framework, obtaining a nonlinear state-space model. The available actuators are continuously controllable valves, binary igniters and binary starters. These actuators are related to discrete events in transient phases. Regarding the start-up operation, the igniter, starter and valves are activated during the first seconds. Up from the end of those activations, the whole system behaves in a fully continuous way. Hence, a different control strategy is proposed for each sub-phase. For the first and discrete sub-phase, a discrete optimisation of events timing is proposed, in which the time differences between events are adapted according to operation criteria and constraints. This trajectory planning, still under implementation, is to be performed off-line. The subsequent continuous sub-phase is feedback controlled to track pre-computed reference trajectories. Apart from the start-up, throttling scenarios also present a dedicated end-state-tracking algorithm. A model-based control method, Model Predictive Control, has been applied in a linearised manner with robustness guarantees to all these scenarios, in which a set of hard state and control constraints must be respected. Tracking of pressure (thrust) and mixture-ratio operating points within the design envelope is achieved in simulation along the continuous sub-phase while respecting constraints. Robustness to variations of the parameters, which are checked to be predominant according to analyses, is also demonstrated

Imagerie par resonance magnetique : Correction des non linearites des gradients de champ

Nous proposons une méthode de correction des distorsions géométriques induites en IRM par les non linéarités des gradients de champ. Nous présentons dans un premier temps l'effet des non linéarités sur les équations du signal de résonance magnétique, puis sur l'image reconstruite par transformation de Fourier. Nous proposons ensuite un modèle mathématique simple de ces non linéarités, basé sur la géométrie des bobines de gradient du système d'acquisition. L'estimation du modèle est effectuée par l'acquisition d'un fantôme cubique dont les fronts sont détectés puis recalés sur leurs positions théoriques, données par les dimensions du fantôme. Cette méthode, indépendante des paramètres d'acquisition, permet de réduire les erreurs de position initiales, de près de 4 mm, jusqu'en dessous de la résolution de l'image

An MPC Approach to Transient Control of Liquid-Propellant Rocket Engines

International audienceThe current context of launchers reusability requires the improvement of control algorithms for their liquid-propellant rocket engines. Their transient phases are generally still performed in open loop. In this paper, it is aimed at enhancing the control performance and robustness during the fully continuous phase of the start-up transient of a generic gas-generator cycle. The main control goals concern end-state tracking in terms of combustion-chamber pressure and chambers mixture ratios, as well as the verification of a set of hard operational constraints. A controller based on a nonlinear preprocessor and on linear MPC (Model-Predictive Control) has been synthesised, making use of nonlinear state-space models of the engine. The former generates the full-state reference to be tracked while the latter achieves the aforementioned goals with sufficient accuracy and verifying constraints for the required pressure levels. Robustness considerations are included in the MPC algorithm via an epigraph formulation of the minimax robust optimisation problem, where a finite set of perturbation scenarios is considered

Le recours au droit pénal et au système pénal pour régler les problèmes sociaux

Cette recherche avait comme objectif d’étudier l’ampleur, la pertinence et les limites du droit pénal pour régler trois problèmes sociaux spécifiques: la violence conjugale, l’agression sexuelle et la toxicomanie. Trois démarches méthodologiques ont été privilégiées: l’analyse des banques de données (depuis les sondages de victimisation jusqu’aux statistiques carcérales), des questionnaires auxquels ont répondu 850 acteurs pénaux (policiers, procureurs, agent de probation, agents correctionnels) et des entretiens semi-structurés en profondeur avec 35 de ces acteurs. L’analyse des questionnaires et des entretiens fait ressortir que les divers acteurs ont dans l’ensemble des positions modérées et nuancées sur la criminalité, la peine et l’emprisonnement. Ils font également preuve d’ouverture face à la déjudiciarisation et aux mesures novatrices. Ils demeurent cependant fortement attachés à la prédominance du droit et ne conçoivent l’intervention sociale qu’à l’intérieur d’un cadre juridique. Une analyse plus poussée révèle une importante segmentation professionnelle et un consensus beaucoup plus fragile qu’il n’y paraît à première vue. Au niveau des problèmes spécifiques, l’analyse met en évidence, en ce qui concerne la toxicomanie, une nette distinction entre la consommation et le trafic. Autant l’ouverture est présente dans le premier cas, autant les soucis de pénalisation, d’exemplarité et de neutralisation sont présentes dans le second. Quand il est question d’agression sexuelle, la judiciarisation est conçue en complémentarité avec des programmes de traitement spécialisés. Dans le cas de la violence conjugale, le traitement pénal est complété par une intervention sociale pertinente. Il y a donc ouverture sur un partenariat pour les divers problèmes étudiés, sauf en ce qui concerne le trafic de stupéfiants. Rappelons en terminant que ces données doivent être reprises à la lumière d’une donnée plus globale: la judiciarisation des problèmes sociaux ne s’applique que dans une minorité de cas.Conseil québécois de la recherche sociale; Ministère de la Sécurité publiqu