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Industrialisation et planification du chantier de construction : proposition d'un cadre de transformation numérique et de gestion du cycle de vie
No full textThe construction industry is transforming to adapt to contemporary challenges. Projects are becoming more complex due to changing socio-economic needs. Building Information Modelling is useful for managing this complexity. Companies have the opportunity to capitalise on their expertise through information technology. Our thesis studies the information processed during the preparation and execution of construction site and the knowledge management required for their process engineering. lt focuses on the planning of construction operations. These reflections are supported by research on lndustry 4.0 to benefit from advances in other industrial sectors. Through these prisms, we can consider a construction project through an information system to be exploited, to process engineer and plan the execution of a construction site. Our research work is driven by the research question: how to structure a business knowledge-based enterprise information system, as a support for process engineering of construction operations? Our research objective is to contribute to specifying a BIM-centred information system for process engineering and scheduling of construction operations. Scientific state-of-the-art underlines knowledges to use and gaps to fill in order to process engineer a construction site. A BIM construction site information system for construction operations scheduling is specified, and depicted by a demonstrator. The thesis concludes with prospects on digital transformation, and enterprise modelling and architecture.Le secteur de la construction se transforme pour s'adapter aux enjeux contemporains. Les projets se complexifient en raison des évolutions des besoins socio-économiques. Le Building Information Modeling est utile pour gérer cette complexité. Les entreprises ont l'opportunité de capitaliser sur leurs savoir-faire via les technologies de l'information. Notre thèse étudie les informations traitées durant la préparation et la réalisation des chantiers et la gestion des connaissances nécessaires à leur industrialisation. Elle se focalise sur la planification des opérations de construction. Ces réflexions sont étayées par les travaux de recherche sur l'industrie 4.0 pour bénéficier des avancées d'autres secteurs industriels. Par ces prismes, nous pouvons considérer un chantier au travers d'un système d'information à exploiter, pour industrialiser et planifier la réalisation d'un chantier. Nos travaux de recherche sont organisés autour de la problématique la suivante : comment structurer un système d'information d'entreprise, basé sur les connaissances métier, support de l'industrialisation des chantiers de construction ? Notre objectif de recherche est de contribuer à la spécification d'un système d'information centré BIM pour l'industrialisation et la planification des opérations de construction. L'état de l'art scientifique souligne les connaissances à mobiliser et les lacunes à combler pour industrialiser un chantier de construction. La spécification d'un système d'information chantier BIM est proposée puis illustrée par un démonstrateur. La thèse se conclue par des perspectives de recherche sur de la transformation numérique, et la modélisation et l'architecture d'entreprise
Communications robustes pour l'IoT mobile
No full textThe Internet of Things (IoT) is transforming modern society by enabling seamless connectivity between physical and digital worlds. However, the growth of mobile IoT devices introduces significant security challenges, particularly due to their mobility, resource constraints, and exposure to untrusted environments. Traditional security mechanisms are often static and energy-intensive, making them unsuitable for mobile IoT deployments where energy efficiency and adaptive security are critical. This area has received increasing attention in recent years. In the first part of this thesis, we present our first contribution to the security of mobile IoT. We provide a deep study and analysis of the most recent approaches in this field. The second part includes two key contributions: First, we propose a risk-based Adaptive Authentication Model for mobile IoT (AAM-mIoT), which dynamically selects authentication mechanisms based on real-time risk assessments and devicespecific constraints. Leveraging an SDN-based architecture, AAM-mIoT optimizes the trade-off between security assurance and energy efficiency, ensuring continuous protection across varying threat environments. Second, we introduce a mobility-based energy optimization solution that uses Deep Reinforcement Learning (DRL) to proactively manage device energy consumption during security operations. By formulating the problem as a Markov Decision Process (MDP), our model decides whether to relocate a device to a safer zone, put it to sleep, or maintain its current state, thereby preventing energy exhaustion without compromising security. We further provide a comparative analysis of four DRL algorithms which are: DQN, A2C, TRPO, and PPO. Through extensive simulations, both contributions show significant improvements in security compliance, energy savings, and network lifetime compared to benchmark strategies. This work provides a comprehensive, adaptive security framework tailored for the unique demands of mobile IoT, paving the way for more resilient and sustainable IoT ecosystems.L’Internet des objets (IoT) transforme en profondeur notre société contemporaine en favorisant une interconnexion fluide entre les mondes physique et numérique. Toutefois, l’essor des dispositifs IoT mobiles s’accompagne de nouveaux défis majeurs en matière de sécurité, liés à leur mobilité, à leurs ressources limitées et à leur exposition fréquente à des environnements potentiellement non fiables. Les mécanismes de sécurité classiques, souvent statiques et énergivores, se révèlent inadaptés à ces contextes où la sécurité adaptative et l’efficacité énergétique constituent des exigences fondamentales. Ce domaine de recherche a connu un intérêt croissant au cours des dernières années. Dans la première partie de cette thèse, nous présentons une analyse approfondie des approches récentes visant à renforcer la sécurité des environnements IoT mobiles. La seconde partie s’articule autour de deux contributions majeures. Dans un premier temps, nous proposons un modèle d’authentification adaptative basée sur le risque pour l’IoT mobile (AAM-mIoT). Ce modèle ajuste dynamiquement les mécanismes d’authentification en fonction d’évaluations de risque effectuées en temps réel et des contraintes propres à chaque dispositif. En s’appuyant sur une architecture de type réseau défini par logiciel (SDN), AAM-mIoT vise à optimiser le compromis entre le niveau de sécurité assuré et la consommation énergétique, garantissant ainsi une protection continue face à la variabilité des environnements de menace. Dans un second temps, nous introduisons une solution d’optimisation énergétique fondée sur la mobilité, reposant sur l’apprentissage par renforcement profond (DRL). Cette approche permet une gestion proactive de la consommation énergétique des dispositifs lors des opérations de sécurité. En formulant le problème sous la forme d’un processus de décision de Markov (MDP), le modèle apprend à déterminer s’il convient de déplacer un dispositif vers une zone plus sûre, de le mettre en veille ou de maintenir son état actuel, évitant ainsi l’épuisement énergétique sans compromettre la sécurité. Une analyse comparative de quatre algorithmes de DRL (DQN, A2C, TRPO et PPO) est également présentée. Les résultats obtenus à travers des simulations approfondies mettent en évidence des améliorations significatives en matière de conformité aux politiques de sécurité d’économie d’énergie et de prolongation de la durée de vie du réseau, par rapport aux approches de référence. Dans l’ensemble, ce travail propose un modèle de sécurité adaptative, spécifiquement conçu pour répondre aux exigences uniques de l’IoT mobile, ouvrant la voie à des écosystèmes IoT plus résilients, efficaces et durables
Augmented Acoustic: Relevance of Three Distinct Typologies for an Electric Car Cabin
No full textInternational audienceAuditory masking produced by internal combustion engines is no longer effective in electric car cabins. Sounds that were usually masked, such as electric whistling, whining, or switching noises, have become salient and may be perceived as unpleasant by the driver. A new challenge in sound design is to blend those emerging sounds into a new sound environment created for electric vehicle interiors. A proposal developed in the present work is based on the concept of augmented acoustic, with the aim to enrich the overall soundscape and to mask undesirable sounds. Three distinct typologies of augmented acoustics are proposed: Energetic masking, Habillage, and Attentional masking. A simple acoustic scene is considered, representing a typical use case where a driver is waiting in his vehicle, during a battery charging session for instance. This scenario includes two key noise elements: a whistling sound and a ventilation noise. Two versions of each of the three typologies were created, and tested under multiple conditions, resulting in a total of 162 sound stimuli. Two perceptual experiments, using the Best-Worst Scaling paradigm, were conducted to evaluate the stimuli along two aspects: detectability of the unpleasant sound and pleasantness of the overall scene. Results confirm the relevance of the three proposed masking strategies, each having a distinct influence on perceptual judgments. However, further analysis also highlights the limitations of conventional headphone-based testing when evaluating such a context-sensitive auditory experience
Processus et outils pour garantir le choix partagé d’une solution de gestion de maintenance assistée par ordinateur ? Retour d’expérience du GHT84
No full textInternational audienceLa gestion de maintenance assistée par ordinateur est un outil indispensable à la bonne gestion du parc matériel des établissements de santé, que ce soit pour les services supports (biomédicaux, techniques, informatiques…) ou pour les services de soins. Afin d’optimiser une procédure d’acquisition, un travail collaboratif est indispensable pour collecter les besoins, non seulement de chaque établissement au sein d’un groupement hospitalier de territoire, mais également de chaque profil d’utilisateurs futurs. La mise en place d’échanges répétés, d’outils d’évaluations personnalisés et de présentations pour chaque membre du groupe projet, avec une volonté permanente de partages interactifs, a permis de motiver les participants et de finaliser une sélection validée par tous
How to implement an optimal user adoption and knowledge acquisition process for product lifecycle management software
No full textInternational audienceIn the scenario of digital transformation projects, user adoption remains a critical challenge, especially for complex software like product lifecycle management (PLM). Recently, digital adoption platforms (DAPs) have emerged, providing new opportunities to tackle this problem. However, many digital transformation projects still have a high failure rate due to the lack of optimal knowledge acquisition processes for users. This paper discussed the cause of this phenomenon and practiced different creative problem-solving approaches following the principle of design thinking. Accordingly, a heuristic guiding tool has been designed. This tool provides decision support for project managers in selecting the optimal digital adoption platforms according to their project context, fostering collaborations between stakeholders during the user adoption process. The proof of concept is carried out to validate the tool, using a PLM deployment project as support. The result confirms the tool's feasibility to support DAP selection in PLM deployment project
Contribution de mesures calorimétriques à la caractérisation thermique des batteries lithium-ion
No full textThis thesis aims to develop a rigorous experimental method for the direct measurement of heat flux in lithium-ion batteries, with the goal of improving their thermal characterization and enhancing battery thermal management systems (BTMS). Unlike conventional approaches, which often rely on indirect modeling, the proposed method uses thermal flux sensors (heat flux meters) directly attached to the cell surface, enabling localized and real-time measurements. Two calorimetric configurations were implemented: isoperibolic calorimetry, used to analyze the heat distribution during normal operation, and adiabatic calorimetry, applied for aging diagnostics. The rigorous calibration of the heat flux sensors enabled performance comparisons across three sensor sizes, and allowed the analysis of their sensitivity, linearity, and the influence of experimental conditions (temperature, mounting, ventilation) on measurement accuracy. Experimental investigations were carried out on a cylindrical lithium-ion cell. Heat fluxes were measured at various locations on the cell-lateral surfaces, terminal discs, and electrical connectors. These measurements enabled precise quantification of the spatial distribution of heat, with a significant portion found to be dissipated through the terminal discs. Three methods for determining heat generation were compared: a simplified thermal model, a theoretical approach (accounting for Joule and entropic effects), and direct experimental measurements. This comparison highlighted the accuracy and relevance of heat flux sensor measurements in refining existing thermal models. Finally, a thermal aging diagnostic protocol was developed based on adiabatic calorimetry measurements. This protocol enables monitoring of heat generation as a function of state of health (SoH) without the need for destructive testing. All of this work was conducted as part of the IRP ADONIS project, focused on intelligent diagnostics for sustainable systems.Cette thèse vise à développer une méthode expérimentale rigoureuse permettant la mesure directe du flux thermique dans les batteries lithium-ion, en vue d’améliorer leur caractérisation thermique et de contribuer au renforcement des systèmes de gestion thermique (BTMS). Contrairement aux approches classiques, souvent basées sur des modèles indirects, la méthode proposée repose sur l’utilisation de fluxmètres thermiques directement fixés à la surface de la cellule, permettant une mesure locale et en temps réel. Deux configurations calorimétriques ont été mises en œuvre : la calorimétrie isopéribolique, qui permet une analyse de la répartition de la chaleur générée en fonctionnement normal et la calorimétrie adiabatique, utilisée pour le diagnostic du vieillissement. L’étalonnage rigoureux des fluxmètres a permis de comparer les performances de trois tailles de capteurs, d’analyser leur sensibilité, leur linéarité, et l’impact des conditions expérimentales (température, fixation, ventilation) sur la mesure. Les applications expérimentales ont été menées sur une cellule lithium-ion cylindrique. Les flux thermiques ont été mesurés en différents points de la cellule : surfaces latérales, disques aux bornes, et connectiques. Ces mesures ont permis de quantifier précisément la répartition spatiale de la chaleur, avec une part significative dissipée au niveau des surfaces disques. Trois méthodes de détermination de la génération de chaleur ont été comparées : un modèle thermique simplifié, une approche théorique (intégrant effet Joule et entropie), et la mesure expérimentale directe. Cette comparaison a mis en évidence la précision et la pertinence des mesures par fluxmètres pour affiner les modèles existants. Enfin, un protocole de diagnostic thermique du vieillissement a été développé à partir des mesures calorimétriques adiabatiques. Il permet d’observer l’évolution de la génération de chaleur en fonction du SoH, sans recourir à des tests destructifs. L’ensemble des travaux s’inscrit dans le cadre du projet IRP ADONIS, dédié au diagnostic intelligent pour des systèmes durables
Analyse et caractérisation du transport pneumatique de solides non-conventionnels
No full textPneumatic conveying is used to transport divided solids in many industrial processes. This technology is well developed and the operation is generally well controlled when dealing with regular or “conventional” granular materials (e.g., granules, pellets, ores). However, the behavior during the transport of irregular or “unconventional” materials (e.g., biomass, waste, recycled materials) is still poorly understood. These materials present many difficulties during their handling, due to their heterogeneity in terms of physical and behavioral properties, which can cause blockages and unscheduled stops. To address this issue, it is imperative to provide a better understanding of the link between the physical characteristics of the particles and the macroscopic hydrodynamic behavior of these materials during pneumatic conveying.In this study, a pilot-scale pneumatic conveying system was installed and adapted in order to experimentally study the flow of different granular materials (“conventional” and “unconventional”). The materials were transported under different operating conditions. The pressure drop/gas velocity diagrams were plotted for the different materials and the results were modelled. To estimate the particle velocity during transport, a high-speed camera was used and the optical flow technique was applied. In addition, a numerical study of pneumatic conveying was conducted using the CFD-DEM (Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method) method, in order to simulate the experiments carried out and provide a better understanding of the phenomena involved. The transport of the reference materials was modeled by considering them as spherical particles. A sensitivity study was carried out to evaluate the influence of the different simulation parameter, like the friction coefficients and drag force models. The effect of the operating conditions, particularly the solid flow rate and the gas velocity, was analyzed numerically, as well as the effect of the solid properties. The validity of the results from the simulations was verified by comparison with the experimental data, in particular the pressure drops in the different sections. This work sets the base for future work on biomass and waste issued solids pneumatic conveying at UTC.Le transport pneumatique est fréquemment utilisé pour transporter des solides divisés dans de nombreux procédés industriels. Cette technologie est bien développée et l’opération est globalement maitrisée lorsqu’il s’agit de matériaux granulaires réguliers ou « conventionnels » (e.g., granulés, pellets, minerais). Cependant, le comportement lors du transport de matériaux irréguliers ou « non-conventionnels » (e.g., biomasse, déchets, matériaux recyclés) est encore mal connu. Ces matériaux présentent de nombreuses difficultés lors de leur manipulation, en raison de leur hétérogénéité en termes de propriétés physiques et comportementales, pouvant provoquer des blocages et des arrêts intempestifs. Pour répondre à cette problématique, il est impératif d’apporter une meilleure compréhension du lien entre les caractéristiques physiques des particules et le comportement hydrodynamique macroscopique de ces matériaux lors du transport pneumatique.Durant cette étude, un système de transport pneumatique à échelle pilote a été installé et mis au point afin d’étudier expérimentalement l’écoulement de différents matériaux granulaires (« conventionnels » et « non-conventionnels »). Les matériaux ont été transportés dans différentes conditions opératoires. Les diagrammes perte de charge/vitesse du gaz ont été traces pour les différents matériaux. Pour estimer la vitesse des particules lors du transport, une caméra rapide a été utilisée et la technique du flot optique a été appliquée. De plus, une étude numérique du transport pneumatique a été menée en utilisant la méthode CFD-DEM (Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method), afin de simuler les expériences réalisées et apporter une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu. Le transport des matériaux de référence a été modélisé en les considérant comme des particules sphériques. Une étude paramétrique a été effectuée pour évaluer l’influence des différents paramètres. L’effet des conditions opératoires, particulièrement du débit de solide et de la vitesse du gaz, a été analysé numériquement, ainsi que l’effet des propriétés du solide. La validité des résultats issus des simulations a été vérifiée par comparaison avec les données expérimentales, notamment les pertes de charge dans les différentes sections. Ce travail pose les bases des travaux futurs sur le transport pneumatique des solides issus de la biomasse et des déchets à l'UTC
Pulsed Electric Field Assisted Combined Freezing of Carrot Tissue: Preliminary Vacuum Freezing Followed by Supplementary Conventional Freezing
No full textInternational audienceAbstract Pulsed electric field (PEF) assisted combined mode of freezing with the preliminary vacuum freezing (VF) down to − 6 °C followed by conventional freezing (CF) in the freezer at − 20 °C has been studied. The fresh carrot tissue was electroporated to different levels of cell disintegration index Z = 0–0.9 ( E = 0–400 V/cm, t PEF = 0–1 s). It was demonstrated that PEF significantly accelerated the kinetics of CF and impacted the texture, moisture losses, and microstructure of thawed carrots. For example, at a high disintegration index ( Z = 0.9), the total freezing time was shortened by ≈1.21 times for the CF procedure and by ≈1.57 times for the combined VF + CF procedure. The softening of textures of carrots was observed; however, for both CF and VF + CF procedures, they were comparable. Application of both CF and VF + CF procedures resulted in the increase of the size of pores inside the carrot tissues. However, the water losses for the combined VF + CF protocol were significantly smaller than those for the CF protocol
Multi-parameter time series dataset recorded during blowdown of CO2 and mixtures from à 2m³ sphere, up to 130 bar and down to -50°C
No full textInternational audienceThis dataset supports research on CO₂ blowdown phenomena relevant to the design of CCS/CCUSsystems. Blowdown involves rapid depressurisation, causing complex heat transfer between gas andvessel walls. Modelling these processes is challenging, and comprehensive experimental data arelimited, particularly those obtained at realistic scales.Experiments were conducted using the TRIPHASYX research Infrastructure. This setup featurespressure, temperature, and thermal flux sensors, as well as load cells to measure mass flow rateaccurately. Tests involved pure CO₂, methane, and mixtures of CO₂ and CH₄ under various initialconditions.The dataset comprises 10 experimental batches, each with seven synchronised Excel files containingtime-series data. It captures temperature, pressure, heat flux, and mass flow rate during blowdownevents. These large-scale experiments provide valuable insights for validating CO₂-specific modelsand enhancing the design of CCS/CCUS equipment
