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Advanced modeling of HSM spindle dynamic performances
No full textLes broches d’Usinage à Grandes Vitesses sont des systèmes mécaniques très précis au comportement dynamique complexe et sensible. La moindre instabilité lors de l’usinage peut générer des défauts sur les pièces et réduire considérablement la durée de vie de la broche. Afin de prédire et mieux comprendre le comportement dynamique de telles broches, notamment vis-à-vis des conditions d’exploitations (vitesses de rotation, température, usure, …) un modèle numérique basé sur une approche phénoménologique est proposé. Dans un premier temps le comportement axial du système de roulements préchargés est considéré. L’équilibre axial est résolu de manière itérative en calculant les raideurs des roulements à partir d’un modèle analytique tenant compte notamment des effets dynamiques sur les billes. Ce modèle axial est recalé grâce à des mesures expérimentales de chargement axial de broche et permet l’obtention des matrices de raideurs des roulements ainsi que des valeurs des efforts et des raideurs de précharge de la broche étudiée. Un modèle de comportement dynamique global est alors développé. Un excitateur électromagnétique permettant d’appliquer une excitation dynamique sur la broche en rotation est utilisé pour rendre possible l’identification des paramètres du modèle. Celui-ci est enrichi pour modéliser au mieux le comportement observé expérimentalement. Le modèle numérique est alors utilisé pour étudier l’influence des conditions d’exploitations sur le comportement dynamique de la broche et sur sa stabilité en usinage.High Speed Machining spindles are very efficient systems with a complex and sensitive dynamic behavior. Stability issues during machining can lead to bad quality of machined parts and also can reduce spindle lifetime. During this thesis, a numerical model has been developed to predict such instabilities. It also aims to improve the understanding of the spindle behavior and its variations with operating conditions (spindle speed, temperature, wear …). A phenomenological approach has been chosen for the model. At first, the axial behavior of the preloaded bearing system is considered. The axial equilibrium is resolved iteratively. The bearing stiffness are obtained from an analytical model that considers dynamic effects on bearing balls. The model updating performed on this axial model with a specific experiment lead to the complete bearing stiffness matrices and to preload parameters values. A radial model of the dynamic behavior of the spindle is then developed. An electromagnetic excitation device is used to measure the dynamic behavior of the spindle while rotating. The model parameters are identified from this experiment and some enrichment are proposed to improve the simulations results. Simulations are finally performed to study the influence of the operating conditions on the dynamic behavior of the spindle and also on its stability
Analysis of Mathieu Equation Stable Solutions in the First Zone of Stability
No full textAbstractThe paper presents the results of a homogeneous Mathieu equation studies. Mathieu equation solutions are oscillations, modulated in amplitude and frequency. In the computational experiments we found dependences of the given oscillations on the ratio of the coefficients. These dependences are shown in graphs that can be used for an approximate estimation of the Mathieu equation solutions without integration
Pensar las escalas para pensar las luchas: Autor: Mathieu UHEL
No full textA través de un título sugerente, “pensar las escalas para pensar las luchas”, Mathieu Uhel entreteje la construcción teórico-crítica del concepto escala, generada por la geografía radical anglosajona de finales del siglo XX, con la necesidad/utilidad práctica de la escala para concienciar las luchas sociales. El artículo cumple un doble propósito: por un lado, delinear los elementos de lectura sobre el concepto escala; y, con ello, promover la atención de esta problemática en las luchas contemporáneas. En un primer apartado, Uhel ubica las discusiones académicas en torno a la escala, como herramienta metodológica útil para comprender la complejidad de las sociedades capitalistas; en el segundo apartado, el autor avanza la exposición en torno al contexto de la dimensión escalar del imperialismo capitalista; finalmente, el autor se centra en el rol de la actividad política a escala nacional en la tensa relación entre las imposiciones del capital y la lucha social.Por meio de um título sugestivo, “pensando escalas para pensar lutas”, Mathieu Uhel entrelaça a construção teórico-crítica do conceito de escala, gerado pela geografia radical anglo-saxônica do final do século XX, com a necessidade / utilidade prática escala para aumentar a consciência das lutas sociais. O artigo tem um duplo propósito: por um lado, delinear os elementos de leitura sobre o conceito de escala; e, com isso, promover atenção a esse problema nas lutas contemporâneas. Na primeira seção, Uhel localiza as discussões acadêmicas em torno da escala, como uma ferramenta metodológica útil para compreender a complexidade das sociedades capitalistas; na segunda seção, o autor avança a exposição em torno do contexto da dimensão escalar do imperialismo capitalista; por fim, o autor enfoca o papel da atividade política em escala nacional na tensa relação entre as imposições do capital e a luta social.Mathieu Uhel\u27s suggestive title, “Thinking about scales to think about struggles”, he interweaves the theoretical-critical construction of concept scale, generated by radical Anglo-Saxon geography in the late 20th century, with it´s practical utility to social struggles. The article serves two purposes: on the one hand, Uhel locates academic discussion around scale; and, with this, he promotes attention to this problem in contemporary struggles. In the first section, Uhel locates academic discussions around scale, as a useful methodological tool to understand the complexity of capitalist societies; in the second section, the author advances the argument around the context of the scalar dimension of capitalist imperialism; finally, the author focuses on the role of political activity on a national scale in the tense relationship between the impositions of capital and the social movement
Probabilistic graphical models applied to manufacturing processes
No full textLa fabrication intelligente est un domaine de recherche prometteur pour l’amélioration de la productivité et de la compétitivité dans l’industrie, par l’exploitation des données numériques obtenues lors de procédés de fabrication, tel que l’usinage à grande vitesse. Les réseaux bayésiens ont fait leurs preuves en matière de classification et de diagnostic, et ils ont notamment l’intérêt d’être grandement interprétables. Cette thèse présente une architecture générique de réseaux bayésiens pour le diagnostic à partir de capteurs, incluant un mécanisme de sélection de variables basé sur l’information mutuelle. Le co-training est un champ émergent des algorithmes d’apprentissage à partir de données, et l’exploration de cette famille d’algorithmes est jusqu’à présent essentiellement limitée à un apprentissage supervisé ou semisupervisé. Ce manuscrit propose plusieurs stratégies de co-training non-supervisées utilisables par tout modèle probabiliste, et détaille leur utilisation sur plusieurs jeux de données. L’ensemble des contributions théoriques est mis à profit dans un cas d’usage sur l’usinage à grande vitesse, dans lequel deux réseaux bayésiens avec la structure générique proposée permettent d’exploiter les données de capteurs d’une électrobroche en conditions réelles d’utilisation, et dont les paramètres sont appris grâce aux stratégies de co-training non-superviséesSmart manufacturing is a promising area of research for improving productivity and competitiveness in industry, by exploiting digital data obtained during manufacturing processes, such as high-speed machining. Bayesian networks have proven their worth in classification and diagnosis, and they have the particular advantage of being highly interpretable. This thesis presents a generic Bayesian network architecture for sensorbased diagnosis, including a variable selection mechanism based on mutual information. Co-training is an emerging field of data-driven learning algorithms, and the exploration of this family of algorithms is so far mostly limited to supervised or semi-supervised learning. This manuscript proposes several unsupervised co-training strategies that can be used by any probabilistic model, and details their use on several datasets. All the theoretical contributions are put to use in a use case on high speed machining, in which two Bayesian networks with the proposed generic structure are used to exploit sensor data of an electrospindle in real conditions of use, and whose parameters are learned thanks to the unsupervised co-training strategie
Discovery and generalization of knowledge in manufacturing processes
No full textL’objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle architecture dédiée à la détection de défauts dans les procédés de fabrication. Cette dernière repose sur la combinaison des techniques d’apprentissage automatique (ML) avec une Ontologie générique. L’architecture est évolutive dans le sens où de nouveaux défauts peuvent être découverts par le ML et ajoutés en tant que nouvelles connaissances dans l’ontologie de façon périodique. Cela facilite la détection des défauts dans les contextes industriels, où les défauts sont généralement rares. D’autres part, l’inspection périodique des connaissances capturées itérativement par l’Ontologie nous permet de définir des connaissances plus génériques. Celles-ci permettront dans un premier temps d’améliorer la détection de défauts dans des contextes connus et puis, dans un second temps, de reconnaître les défauts connus dans de nouveaux contextes industriels. Ces tâches sont liées aux domaines de l’apprentissage par transfert et de l’adaptation au domaine, appliquées ici pour induire de nouvelles connaissances dans l’Ontologie, et augmenter les performances du système de détection de défauts. Des expériences sur des données UCI ainsi que sur des données issues des opérations de vissage réelles nous ont permis de valider la fiabilité et la robustesse de l’approche.The objective of this thesis is to propose a novel architecture dedicated to fault detection in manufacturing processes. It is based on the combination of Machine Learning (ML) techniques with a generic Ontology. The architecture is evolving in the sense that new defects can be discovered by the ML and added as new knowledge in the ontology periodically. This facilitates defect detection in industrial contexts, where defects are generally rare. On the other hand, the periodic inspection of the knowledge captured iteratively by the Ontology allows us to define more generic knowledge. This knowledge will first allow us to improve the detection of defects in known contexts and then, in a second step, to recognize known defects in new industrial contexts. These tasks are related to the fields of transfer learning and domain adaptation, applied here to induce new knowledge in the Ontology, and to increase the performances of the fault detection system. Experiments on several UCI datasets as well as on data from real screwing operations allowed us to validate the reliability and robustness of the approach
Mathieu Ichou, Les Enfants d’immigrés à l’école
No full textIt is common to hear in the fields of educational and immigration sociology that on average, the children of immigrants do not perform as well in school as children of native-born parents. Mathieu Ichou offers an innovative sociological analysis on a topic that is heavily exploited by political and media discourse, and subject to much scientific controversy. The author takes distance from the homogenized vision of a “second generation” of students who have totally failed academically, and rep..
Surveillance d'usinage en fraisage de pièces complexes par un suivi de la broche
No full textIn order to ensure manufacturing process safety, workpiece quality and full productivity, Tool Condition Monitoring (TCM) systems are needed. Whereas solutions are proposed for mass production, there is a lack of efficient and reliable solutions for flexible manufacturing in milling (the latter producing notably high added value and complex parts). The purpose of this work is to propose a reliable TCM solution for flexible manufacturing in milling.Firstly, indicators retrieved from literature are implemented with industrial trajectories and cutting conditions. The analysis of their behaviour reveals their limits. Then, a new Versatile In-process tool condition Monitoring (VIM) system is suggested. To tackle the problem of reliability, monitoring is stopped during cutting transients. Tool state is estimated from cutting forces and plotted in a control chart.In order to increase precision, robustness and field of application of our method, improvements are proposed. For example, in-process estimations of tool state are refined thanks to off-line numerical simulations. Experiments have validated the VIM approach, by reliable detections of the state of a 5 inserts tool (damaged or not), under a wide range of cutting conditions.Lastly, we have shown that the method allows detecting cutter breakages such as very small chipping, occurring during workpiece machining. It is also proposed that the VIM system is coupled with an off-line Tool Inspection system (forming the VIMTI system), to confirm detections. The method is unaffected by tool wear. Since dynamometer table is incompatible with industrial productions, alternative sensor was search. It is shown that the VIM system applied to inductive sensors allows detecting very small cutter breakage during flexible manufacturing in milling and in industrial conditions.Pour sécuriser le processus de fabrication, garantir la qualité des pièces et atteindre une pleine productivité, des Systèmes de Surveillance Automatiques de l'Usinage (SSAU) sont nécessaires. Cependant, si des solutions sont proposées pour la production de grandes séries, il n'existe pas actuellement de SSAU pour les systèmes de production flexible en fraisage (ces derniers fabriquant notamment les pièces complexes à forte valeur ajoutée). L'objectif des travaux de thèse présentés dans ce manuscrit, est donc de répondre à ce besoin industriel en proposant une solution efficace et fiable de Surveillance Automatique de l'Usinage pour la production flexible par fraisage. Tout d'abord, plusieurs critères issus de la bibliographie et susceptibles de résoudre notre problématique, ont été testés dans des conditions de coupe et de trajectoires industrielles, ce qui n'avait pas été fait auparavant. L'analyse de leur comportement a permis de mettre en évidence leurs faiblesses et de faire évoluer notre réflexion, avant de proposer une nouvelle méthode : la Surveillance d'Usinage Intermittente. L'état de l'outil est estimé à partir des efforts de coupe, puis reporté sur une carte de contrôle. Pour plus de fiabilité, seules les zones où la coupe est stable sont surveillées. Afin d'augmenter la précision, la robustesse et le domaine de validité de la méthode, des améliorations ont ensuite été apportées, quant au conditionnement et à l'analyse des signaux d'efforts. Par ailleurs, les estimations de l'état de l'outil sont affinées pendant l'usinage, grâce à des simulations numériques effectuées au préalable. Des expérimentations ont validé l'approche, par des détections fiables de l'état d'un outil possédant 5 dents (dont une endommagée ou non).Enfin, nous avons montré que notre méthode permet de détecter de très faibles endommagements de l'outil, survenant au cours de l'usinage d'une pièce. Nous proposons également de coupler notre SSAU à un système d'inspection des outils hors-usinage pour confirmer les détections. Nous avons ensuite montré que notre méthode n'est pas perturbée par l'usure des outils. Une table dynamométrique n'étant pas viable industriellement, nous avons cherché des alternatives. Nous avons finalement montré que la mesure d'efforts peut être réalisée en instrumentant la broche par des capteurs inductifs. L'application de notre méthode permet alors, dans un cadre industriel, de détecter de très faibles endommagements de l'outil, lors de production flexible en fraisage
L'impatto dell'attività tintoria sull'ambiente. Firenze alla fine del Medioevo
No full textThe author aims to examine and categorize the range of dyeings materials used in the Florentine wool and silk textile industries in the late Middle Ages, focusing mainly on those produced within the regional space in order to evaluate the impact of the Florentine dyeing activity on the natural environment and the productive landscape of the Tuscan countryside. In particular, the author establishes a line of demarcation between cultivated and uncultivated resources in order to verify which constitutes an indication of the level of industrial development of medieval textile production. This further focuses on how the transition from the exploitation of wild resources to the exploitation of cultivated resources could reflect a greater degree of economic integration between the countryside and the city and contribute to the formation of a regional economic space
Mathieu de Fossey: su visión del mundo indígena mexicano
No full textThroughout these pages the author shows how Mathieu de Fossey perceived that it was not easy to make indigenous communities fit within the mould of the nation-state which, being based on the liberal and egualitarian ideology, was against the recognition of special regimes, such as those that created a peculiar status for the native population of the American territory during the period of Spanish colonial domination
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