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Navigating Cyber Threats: Evaluating the Resilience of Maritime Officers to GPS Disruptions
No full textInternational audienc
Using Gaussian Mixture Model to predict bead geometry of WAAM-CMT beads
No full textInternational audienceMastering the prediction of geometry of a part is vital during designing fabrication protocols for a manufacturing process. But for Additive Manufacturing (AM) techniques like Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), the complex nature of the process produces parts with irregular surfaces. This adversely affects the design of experiments and makes the development of bead geometry prediction models more complex. The existing models often uses several hypothesis which simplifies the geometry making predictions which are different from that of reality. Therefore, in the present study several single beads are fabricated using different input parameters and their surface is measured comprising of irregularities. This data is then used to develop a geometry prediction model using Gaussian Mixture Model (GMM) with curve-fitted polynomial functions as input. GMM is then used to generate random variables using which beads are simulated using Monte-Carlo Simulations. The model is then validated by comparing the simulated beads with the fabricated beads. The proposed model is found to be capable of simulating beads with surface irregularities similar to that of experiments. This methodology can now serve as base to simulate more complex geometries of parts fabricated using WAAM
Modélisation thermomécanique de la solidification du silicium à l'échelle des grains et des lingots pour les cellules solaires photovoltaïques.
No full textCe résumé présente les travaux de recherche en cours dans le cadre de ma première année de thèse au sein du laboratoire MSMP à Arts et Métiers, Aix-en-Provence.International audienceModélisation thermomécanique de la solidification du silicium à l'échelle des grains et des lingots pour les cellules solaires photovoltaïques
Développement d'une méthode de création et d'optimisation de trajectoires de mors pour le formage par étirage de produits minces
No full textInternational audienceDéveloppement d'une méthode de création et d'optimisation de trajectoires de mors pour le formage par étirage de produits minces
The relative contribution of discs and vertebral bodies to thoracic kyphosis in healthy volunteers
No full textInternational audienceIntroduction : Understanding the normal anatomy of thoracic kyphosis (TK) in healthy subjects is essential for evaluating sagittal malalignment and planning the surgery accordingly. The aim of this study was to identify the proportion of thoracic kyphosis originating from disc versus vertebral body shape and to describe its variation according to age and thoracic kyphosis magnitude.Methods : This study was a retrospective review of a prospective multicenter database of healthy volunteers aged 18 years or older. Vertebral body and disc sagittal Cobb angles were measured at each level and summed within each of the 3 TK regions (Upper, Middle and Lower TK). Relative contributions of discs and vertebral bodies to Upper, Middle, Lower, and total TK were assessed in the whole cohort, and according to age and TK groups, after stratification. Finally, a multivariate analysis including age and TK magnitude was conducted.Results : Among these 645 subjects, the mean age was 37.6 ± 16.3 years with 51% of females. Intervertebral discs were kyphotic in Upper and Middle TK with respective discs contribution to total TK of 4.2% and 9.6%, for a total of 13.8% of total kyphosis. Lower TK discs were lordotic, with a participation of -13.2% of total TK, leading to an overall discs contribution to TK of 0.6%. Vertebral bodies were all kyphotic with a contribution of 99.4% of total kyphosis. Vertebral bodies kyphosis increased across age groups for Middle TK (p = 0.004), Lower TK (p < 0.001), and Total TK (p < 0.001). Discs contributions to total TK increased significantly with increasing TK (-13.8% for Low TK, -1.5% for Average-Low TK, 5.7% for Average-High TK and 9.1% for High TK), (p < 0.001). Finally, discs contribution was significantly greater in males than in females, with respective values of 2.6% and -1.8% (p = 0.01).Conclusion : This study highlights the predominant role of vertebral bodies contribution to thoracic kyphosis, 99.4% on average. The contribution of disc to thoracic kyphosis (values ranging from -13.8% to 9.1%) increases significantly with increasing thoracic kyphosis magnitude. The association of age with thoracic kyphosis was greater for vertebral bodies than discs, particularly in Middle and Lower TK
Apport à la simulation multiphysique du procédé LMD par couplage buse-pièce
No full textThe LMD (Laser Metal Deposition) process is an additive manufacturing technique stemming from laser reloading. It consists in melting the part in a specific spot using a laser beam, and then forming the welding track by projecting a powder stream into the melt pool. Control of the process mainly depends on the proper setting of the laser power, the feed rate and the powder mass flow rate. However, the impact of these parameters on the geometry of the beads remains difficult to quantify and is the subject of several studies. The aim of this work is to build a numerical model able to predict the geometry of the deposit based on the aforementioned parameters, the specifications of the machine and the material properties. The trajectory of the powder particles in the nozzle is simulated by particle tracing in order to obtain an image of the powder stream at the outlet. While taking powder stream attenuation into account, beam propagation is also computed by ray tracing. The results of these two sub-models feed a simulation of the thermos-hydrodynamics in the substrate, responsible for the molten pool. At each step, the numerical data obtained is validated then compared with the results of experiments. This study thus offers a global model of the process, from the nozzle to the bead formation, which does not require prior experimental data, solely used to validate the possibilities and limits of the simulation.Le procédé LMD (Laser Metal Deposition) est une technique de fabrication additive dérivée du rechargement laser. Il consiste à fusionner localement la pièce à l’aide d’un faisceau laser pour pouvoir ensuite y ajouter de la matière par projection d’un jet de poudre métallique sur le bain liquide. La maîtrise du procédé dépend principalement du réglage de la puissance laser, de la vitesse d’avance et du débit massique de poudre. Toutefois, l’impact de ces paramètres sur la géométrie des dépôts réalisés reste difficile à quantifier et fait l’objet de nombreuses études. L’objectif de ces travaux est de construire un modèle numérique pouvant prédire la géométrie du cordon en partant de ces paramètres, des caractéristiques de la machine de LMD et des propriétés du matériau. La trajectoire des particules de poudre dans la buse de projection est simulée par lancer de particules pour obtenir une représentation du jet de poudre en sortie. La propagation du faisceau est également calculée par lancer de rayons, en prenant en compte l’atténuation du jet. Les résultats de ces deux sous-modèles alimentent une simulation de la thermo-hydrodynamique au niveau du substrat, responsable de la zone fondue. A chaque étape, les données numériques obtenues sont validées par comparaison avec des travaux expérimentaux. Cette étude propose ainsi un modèle global du procédé, de la buse jusqu’à la formation du cordon, ne nécessitant pas d’essais expérimentaux au préalable et dont les possibilités et les limites ont été validées par des comparaisons avec le réel
Impact des fluides cryogéniques sur l'usinabilité et l’intégrité de surface des pièces
No full textTitanium alloys possess excellent mechanical properties, but their machinability remains poor. To enhance the machinability of these alloys, conventional flood cooling has been proposed as a cooling technique. However, cutting fluids negatively impact both the environment and operators. To reduce the use of these substances, cryogenic machining has emerged as an alternative.This thesis aims to assess the impact of cryogenic machining on tool life, wear mechanisms and surface integrity during the milling of the Ti-6Al-4V alloy. Various lubrication techniques were tested (emulsion, LCO2, ScCO2, LCO2+MQL and HP). The results show that cryogenic machining with LCO2 and ScCO2 enhances tool life by 191 % and 385 %, respectively, compared to emulsion. This performance can be attributed to the cooling effect of cryogenic fluids, which limits adhesion wear and chipping. Regarding surface integrity, cryogenic machining with LCO2 and ScCO2 reduces average roughness by 35 % and 41 %, respectively, compared to emulsion. Residual stresses are similar for all lubrication conditions, except for ScCO2, which improves residual stress by 40 %. The performance of cryogenic machining was evaluated to assess its effectiveness at increased cutting parameters (Vc and/or ap). The results indicate that cooling with LCO2 or ScCO2 can extend tool life by 36 % to 73 % compared to emulsion when machining at high cutting parameters.For a fixed cutting time, cryogenic cooling enhances productivity by 19 % with LCO2 and 22 % with ScCO2 by raising the cutting speed from 150 m/min with emulsion to 179 m/min with LCO2 and 182 m/min with ScCO2.Les alliages de titane possèdent d’excellentes propriétés mécaniques, mais leur usinabilité est faible. Parmi les solutions proposées pour palier ce problème, on trouve le refroidissement de la zone de coupe avec des huiles de coupe. Cependant, ces substances ont un impact néfaste sur l’environnement et la santé des opérateurs. Afin de limiter leur usage, l’assistance cryogénique apparaît comme une alternative.Cette thèse s’intéresse principalement à l’effet de l'assistance cryogénique sur la durée de vie de des outils, sur les mécanismes d'usure et sur l’intégrité de surface pendant le fraisage de l’alliage Ti-6Al-4V. Plusieurs techniques de lubrification ont été testées (émulsion, LCO2, ScCO2, etc ) pour un point de fonctionnement. Les résultats montrent que l’utilisation de LCO2 et ScCO2 prolonge la durée de vie de l’outil de 191 % et 385 % respectivement par rapport à l’émulsion. Cette amélioration est probablement attribuée à la capacité de refroidissement des fluides cryogéniques, qui ralentirait certains mécanismes de dégradation et d’usure, tels que l’adhésion et l’écaillage.Concernant l’intégrité de surface, l’utilisation de LCO2 et ScCO2 permet de réduire la rugosité moyenne de 35 % et 41 %, respectivement, par rapport à l’émulsion. Les contraintes résiduelles sont similaires pour toutes les conditions de lubrification, à l’exception du ScCO2, qui améliore ces contraintes de 40 % au niveau de la surface. Étant donné les performances exceptionnelles de l’assistance cryogénique, une étude de sensibilité a été menée pour évaluer son efficacité face à une augmentation des paramètres de coupe (Vc et/ou ap). Même dans des conditions d’usinage plus sévères, le refroidissement par LCO2 ou ScCO2 prolonge la durée de vie de l’outil de 36 % à 73 % par rapport à l’émulsion.Pour une durée de vie fixée, l'assistance cryogénique permet d'augmenter la productivité de 19 % avec LCO2 et de 22 % avec ScCO2, en faisant passer la vitesse de coupe de 150 m/min avec émulsion à 179 m/min pour LCO2 et à 182 m/min pour ScCO2
Méthodologie d'identification des domaines de fabricabilité à travers des plans d'expériences adaptatifs et des algorithmes de classification
No full textInternational audienceMéthodologie d'identification des domaines de fabricabilité à travers des plans d'expériences adaptatifs et des algorithmes de classification
Experimental validation of a centrifugal double pendulum vibration absorber model
No full textInternational audienceThis article deals with the experimental validation of a theoretical model describing the dynamics of a special class of centrifugal pendulum vibration absorbers, designed to reduce the torsional vibrations of rotating machines. The original architecture proposed in this work consists in cylindrical-shaped masses rolling onto each other and acting as double pendulum absorbers. The main interest of these double pendulums lies in the two antiresonances they generate on the main system, which allow to reduce the vibrations at two harmonic orders, unlike standard single pendulum absorbers. The measurements are conducted on an architecture with six double pendulums. They focus on the first rotor antiresonance in the linear and nonlinear regimes, and they are compared to theoretical results from the literature. To the authors' knowledge, this is the first experimental observation of one of the rotor's torsional antiresonances and the first experimental validation of a double pendulum absorber model.</div
Caractérisation des effets de la rotation de postes surla motivation et l’engagement des opérateurs à l’èrede l’industrie 5.0
No full textInternational audienceJob rotation is a common practice in manufacturing companies. These policies aim to achieve various objectives, such as reducing ergonomic risks, developing, and maintaining multiple skills, and stimulating operators' motivation by alleviating the boredom of repetitive tasks. While the benefits of reducing ergonomic risks are well-documented in the literature, the impact of these policies on psychosocial factors, such as motivation and engagement, remains understudied. This paper aims to characterize job rotation policies identified in the literature using a framework specifically developed for this purpose. This framework was then used to analyze the reported impacts on operator motivation and engagement. The results indicate that engagement has been studied solely from the perspective of job satisfaction, which is considered an incomplete measure by multiple researchers. No study has sought to identify how to adapt job rotation policies for specific types of operator motivation. Concerning rotation policies, increasing operator autonomy seems to be a solution to enhance engagement. However, other psychological needs, such as the need for competence and belonging, also require further investigation.La rotation de postes est une pratique répandue au sein des entreprises manufacturières. Ces politiques sont mises en oeuvre dans le but de réduire les risques ergonomiques, de développer et de maintenir des compétences ou encore de réduire l'ennui en maintenant de la motivation chez les opérateurs. Alors que les bienfaits sur la réduction des risques ergonomiques sont bien documentés dans la littérature, il en est tout autre en matière d'impact sur la motivation et l'engagement des opérateurs. Ce papier a pour objectif de caractériser les politiques de rotation de postes recensées dans la littérature selon une grille créée à cet effet. Cela a ensuite permis d'analyser les impacts rapportés sur la motivation et l'engagement des opérateurs. Les résultats indiquent que l'engagement a été étudié uniquement sous l'angle de la satisfaction au travail, une mesure jugée incomplète par plusieurs chercheurs. Des besoins psychologiques associés à la motivation, tels que le besoin de compétence et d'appartenance, n'ont pas encore été explorés. De plus, aucune étude ne vise à identifier l'adaptation des politiques de rotation de postes au type de motivation des opérateurs. Il semblerait toutefois qu'augmenter l'autonomie des opérateurs soit une solution permettant de renforcer l'engagement