HAL Arts et Métiers
Not a member yet
14127 research outputs found
Sort by
Étude mécanique de l'équilibre d'une plateforme robotique sous-actionnée par une approche énergétique
No full textInternational audienceA four-cable underactuated robotic platform constitutes a first-order hyperstatic system. Todetermine its equilibrium at a given point, it is necessary to introduce an objective functionin addition to the fundamental principle of statics. We adopt the minimum potential energycriterion, commonly used in structural mechanics. We investigate the elastic modulus thresholdabove which a cable can be considered rigid, and demonstrate that this approach remains validwhen using so-called rigid cables. While the platform’s orientation is traditionally describedusing Euler XYZ angles, we propose a new representation based on two successive rotations :an inclination and a proper rotation. This alternative formulation proves more intuitive andhelps reduce computation time.Une plateforme robotique sous-actionnée à quatre câbles est un système hyperstatique d’ordreun. Pour déterminer son équilibre en un point donné, il est nécessaire d’introduire une fonctionobjective en complément du principe fondamental de la statique. Nous retenons ici le minimumd’énergie potentielle couramment utilisé en mécanique des structures. Nous examinons à partirde quelle valeur du module d’élasticité un câble peut être considéré comme rigide et montronsque cette approche reste valide avec des câbles dits rigides. L’orientation de la plateforme,généralement exprimée par les angles d’Euler XYZ, est ici reformulée en une combinaison dedeux rotations successives : une inclinaison et une rotation propre. Cette nouvelle représentationse révèle plus intuitive et permet de réduire les temps de calcul
Conception du signal de contrôle d'un dispositif tactile pour le rendu de tissus textiles
No full textInternational audienceConception du signal de contrôle d'un dispositif tactile pour le rendu de tissus textile
A MULTIPHASE PORO-MECHANICAL MODEL FOR BRAIN TISSUE IN THE CONTEXT OF DRUG DISTRIBUTION PROCESSES
No full textInternational audienceA MULTIPHASE PORO-MECHANICAL MODEL FOR BRAIN TISSUE IN THE CONTEXT OF DRUG DISTRIBUTION PROCESSE
Incipient Inter-Turn Short-Circuit Fault Estimation in 7-phase PMSM
No full textInternational audienceThis paper proposes a method to estimate incipient Inter-Turn Short-Circuit (ITSC) faults in seven-phase Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSM). The method is based on the phase currents modeled in the natural and the (alpha-beta) stationary reference frames. This model establishes the relationships between the effects of the faults on the fundamental and harmonics of the Clarke-transformed currents and the three key parameters (amplitude, phase shift, and mean value changes). These parameters will be estimated by inverting the model. Distance measures (Jensen-Shannon divergence and Wasserstein distance) are used to assess the estimation’s performance. The method is evaluated with experimental data obtained from a testbed of a seven-phase PMSM in which ITSC faults are generated. The experiments are conducted at low speed (imposed by the load machine) despite challenging conditions due to the low back electromotive force. The accuracy of the model and the estimates are evaluated with the raw measurements and when they are corrupted with an Additional White Gaussian Noise (AWGN). The experimental results validate the analytical model when the severity of the fault varies from 3% to 19%. They also show that the Wasserstein distance is superior to the Jensen-Shannon divergence, even when the measurements are noisy (SNR = 20, 10, 5 dB)
Evaluation of Polarimetric Fusion for Semantic Segmentation in Aquatic Environments
No full textAccurate segmentation of floating debris on water is often compromised by surface glare and changing outdoor illumination. Polarimetric imaging offers a single-sensor route to mitigate water-surface glare that disrupts semantic segmentation of floating objects. We benchmark state-of-the-art fusion networks on PoTATO, a public dataset of polarimetric images of plastic bottles in inland waterways, and compare their performance with single-image baselines using traditional models. Our results indicate that polarimetric cues help recover low-contrast objects and suppress reflection-induced false positives, raising mean IoU and lowering contour error relative to RGB inputs. These sharper masks come at a cost: the additional channels enlarge the models increasing the computational load and introducing the risk of new false positives. By providing a reproducible, diagnostic benchmark and publicly available code, we hope to help researchers choose if polarized cameras are suitable for their applications and to accelerate related research
Analyse du comportement de commutation des transistors GaN-HEMTs dans les convertisseurs de puissance en tenant compte de la variation de Vth et de la configuration du driver de grille
No full textThis thesis investigates the influence of threshold voltage (Vth) shift and gate driver's output capacitance on the switching behaviour of gallium nitride high electron mobility transistors (GaN-HEMTs). Understanding these factors is crucial for accurate device modelling and switching performance estimation before employing the GaN-HEMTs in power converters. The first chapter of the thesis introduces the origin and characterisation methods of the Vth shift phenomenon in GaN-HEMTs. In the second chapter, an in-situ Vth measurement method is proposed to characterise the Vth shift phenomenon under soft-switching conditions in both single- and multi-pulse modes. The third chapter studies the impact of Vth shift on the switching behaviour of the transistors through theoretical analysis, demonstrated by simulation and experimental validation. In the final chapter, the influence of the gate driver's output capacitance on the switching behaviour of GaN-HEMTs is investigated in two common gate configurations: single and split outputs. Equivalent circuits for both configurations are presented to illustrate their effect on transistors driving performance. The results clearly show that both the positive Vth shift and the output capacitance in the split output gate driver can slow down the turn-on commutation speed of GaN-HEMTs.Cette thèse s'intéresse à l'influence de la variation de la tension de seuil (Vth) et de la capacité de sortie du driver de grille sur le comportement en commutation des transistors à haute mobilité d'électrons en nitrure de gallium (GaN-HEMTs). Comprendre ces facteurs est crucial pour une modélisation précise des dispositifs et pour une bonne estimation des performances en commutation avant d'employer les GaN-HEMTs dans les convertisseurs de puissance. La première partie de la thèse présente l'origine et les méthodes de caractérisation du phénomène de variation de Vth dans les GaN-HEMTs. Dans le deuxième chapitre, une méthode de mesure in-situ de Vth est proposée pour caractériser le phénomène de variation de Vth dans des conditions de commutation douce, en modes mono-impulsion et multi-impulsion. Le troisième chapitre étudie l'impact de la variation de Vth sur le comportement en commutation à travers une analyse théorique, démontrée par simulation et par validation expérimentale. Dans la dernière partie, l'influence de la capacité de sortie du driver de grille sur le comportement en commutation des GaN-HEMTs est examinée dans deux configurations de grille courantes : sortie unique et sortie séparée. Des circuits équivalents pour les deux configurations sont présentés pour illustrer leur effet sur les performances de commande rapprochée des transistors. Les résultats montrent qu'aussi bien l'augmentation de Vth que la capacité de sortie du driver de grille à sorties séparées peuvent ralentir la vitesse de commutation à la mise en conduction des GaN-HEMTs
Représentations de l'IA et de ses usages chez les acteurs du secteur naval de défense
No full textInternational audienc
Évolution de la Signification du terme PLM - 20 ans de Littérature Académique Française
No full textInternational audienceÉvolution de la Signification du terme PLM - 20 ans de Littérature Académique Français
Approche par segmentation pour aider le concepteur à détecter les zones critiques en fabrication additive
No full textInternational audienceApproche par segmentation pour aider le concepteur à détecter les zones critiques en fabrication additiv
Etude et modélisation de l’effet des séquences de sollicitations thermomécanique sur le comportement, l’endommagement et la rupture des matériaux composites des réservoirs à hydrogène.
No full textPreserving the environment and promoting sustainable development are crucial global challenges. In this context, hydrogen is emerging as a promising energy vector for generating electricity and heat. Among the various storage technologies, compressed gas storage in type IV tanks is emerging as the most successful solution in terms of mass density and volume. Forvia designs lightweight, competitive hydrogen storage systems capable of withstanding pressures of up to 700 bar, as well as complex thermomechanical stresses such as fatigue cycles, impact, creep and temperature variations. Under such extreme conditions, carbon fibre-reinforced epoxy composites are particularly prone to various deterioration mechanisms. This experimental research aims to establish the basis for the design of CFRP (carbon fibre reinforced polymer) composite structures dedicated to type IV hydrogen tanks. A multi-scale approach is used to analyse the impact of microstructure on deterioration mechanisms under quasi-static, dynamic and fatigue loading. Innovative experimental methods are developed to establish correlations between these deterioration mechanisms and the macroscopic behaviours observed. The study begins with a physico-chemical and microstructural characterisation of the composites, followed by an in-depth thermomechanical analysis. The focus is on the influence of porosity and fibre orientations (±15°, ±30°, and multilayer configurations) on mechanical performance. Experimental results show that porosity, between 5% and 7%, significantly reduces mechanical performance, with a 40% reduction in Young's modulus between ±15° and ±30° fibre orientations, and a 65% reduction for multilayer structures. On a microscopic scale, porosity leads to fibre cracking and breakage, while on a mesoscopic scale, it favours the appearance of transverse cracks and delamination. The multi-scale analyses, carried out under quasi-static, dynamic and fatigue conditions, highlight the significant impact of porosity on the durability of hydrogen tanks. The results provide a better understanding of the effects of porosity-induced damage, and serve as a robust experimental basis for improving the design of hydrogen storage tanks by taking into account the control of porosity and fibre orientation.La préservation de l'environnement et la promotion du développement durable représentent des enjeux cruciaux à l'échelle mondiale. Dans ce contexte, l'hydrogène émerge comme un vecteur énergétique prometteur pour la génération d'électricité et de chaleur. Parmi les différentes technologies de stockage, le stockage gazeux comprimé dans des réservoirs de type IV s'affirme comme la solution la plus aboutie en termes de densité de masse et de volume. Forvia conçoit des systèmes de stockage d'hydrogène légers et concurrentiels, capables de supporter des pressions atteignant 700 bars, ainsi que des contraintes thermomécaniques complexes telles que les cycles de fatigue, les chocs, le fluage et les variations de température. Dans de telles conditions extrêmes, les matériaux composites époxy renforcés de fibres de carbone sont particulièrement sujets à divers mécanismes de détérioration. Cette recherche expérimentale vise à établir les fondements pour la conception des structures en composites CFRP (polymère renforcé de fibres de carbone) dédiées aux réservoirs d’hydrogène de type IV. Une approche multi-échelle est utilisée pour analyser l'impact de la microstructure sur les mécanismes de détérioration sous sollicitations quasi-statiques, dynamiques et en fatigue. Des méthodes expérimentales novatrices sont développées afin d'établir des corrélations entre ces mécanismes de détérioration et les comportements macroscopiques observés. L’étude commence par une caractérisation physico-chimique et microstructurale des composites, suivie d'une analyse thermomécanique approfondie. L'accent est mis sur l'influence de la porosité et des orientations des fibres (±15°, ±30°, et configurations multicouches) sur les performances mécaniques. Les résultats expérimentaux révèlent que la porosité, située entre 5 % et 7 %, diminue considérablement les performances mécaniques, avec une diminution de 40 % du module de Young entre les orientations de fibres ±15° et ±30°, et une réduction de 65 % pour les structures multicouches. À l'échelle microscopique, la porosité entraîne la fissuration et la rupture des fibres, tandis qu’à l'échelle mésoscopique, elle favorise l'apparition de fissures transversales et de délaminations. Les analyses multi-échelles, réalisées dans des conditions quasi-statiques, dynamiques et de fatigue, mettent en évidence l'impact significatif de la porosité sur la durabilité des réservoirs d’hydrogène. Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre les effets de l'endommagement causé par la porosité, et ils servent de base expérimentale robuste pour améliorer la conception des réservoirs d'hydrogène en prenant en compte le contrôle de la porosité et de l'orientation des fibres