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2022 — Caractérisation de l’effet de la non-linéarité sur les accélérations et spectres de plancher horizontaux dans un bâtiment en béton armé avec des murs de refend ductilesAbstract
Ce projet vise à évaluer l’effet de la non-linéarité de la structure et des composants non structuraux (CNS), des modes supérieurs, du poids des CNS, de l’intensité des séismes et de l’emplacement de CNS sur la demande sismique des CNS dans un bâtiment ductile en béton armé avec des murs de refend, lorsque soumis à des séismes artificiels pour deux probabilités de dépassement de 2 et 10 % sur 50 ans. Ces séismes sont compatibles avec le spectre de l’aléa uniforme de Montréal spécifié dans l’édition 2015 du Code National du Bâtiment (CNB). La conception sismique des CNS est généralement … Read more
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2022 — Conception et caractérisation d'un hydrogel bioactif pour la régénération du disque intervertébralAbstract
Le traitement minimalement invasif de la dégénérescence du disque intervertébral constitue une approche intéressante pour pallier les insuffisances des techniques chirurgicales actuelles. Ce type de technologie requiert l’encapsulation de cellules dans des matrices injectables avec ou sans facteurs bioactifs. Idéalement, la matrice injectable doit permettre de renforcer mécaniquement le tissu dégénéré pendant que les facteurs bioactifs stimulent les cellules encapsulées à produire les composants nécessaires pour la régénération du tissu. Pour ce faire, la matrice doit respecter à la fois des spécifications mécaniques et biologiques précises. Compte tenu de leur teneur élevée en eau et leur versatilité, les hydrogels injectables … Read more
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2022 — Synthèse de diffusion sur variété riemannienne à partir d’imagerie structurelle en haute-résolutionAbstract
Les contraintes physiques et cliniques entourant l’imagerie pondérée en diffusion (DWI) limitent souvent la résolution spatiale des images produites à des voxels jusqu’à 8 fois plus grands que ceux des images T1w. Ainsi, les informations détaillées contenues dans les images T1w pourraient aider à la synthèse d’images de diffusion à plus haute résolution. Cependant, la nature non euclidienne de l’imagerie de diffusion empêche les modèles génératifs profonds actuels de synthétiser des images physiquement plausibles. Par conséquent, est-il possible de développer un réseau de neurones profonds exploitant la géométrie du cerveau, codée dans les images structurelles en haute résolution, pour générer … Read more
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2022 — Développement d’une presse d’injection à basse pression de poudres métalliques pour la simulation expérimentale et numérique du procédéAbstract
Le procédé de moulage par injection de poudres métalliques nécessite la maîtrise et le contrôle des paramètres d'injection afin de produire des pièces à vert de haute qualité. Ce travail combine des approches expérimentales et numériques pour étudier l'impact des paramètres d'injection sur la pression dans la cavité du moule et la qualité globale des pièces à vert produites par moulage par injection de poudres métalliques à basse pression. Les propriétés de deux mélanges à faible viscosité (formulées à partir d'une poudre d'acier inoxydable atomisée à l'eau et d'un liant à base de cire) ont été mesurées et intégrées dans … Read more
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2022 — Apprentissage fédéré pour la détection des intrusionsAbstract
Avec la croissance rapide des technologies de l’information, en particulier des formes de communication et des médias sociaux, un nombre toujours croissant d’inventions sont interconnectées à davantage d’appareils, ce qui peut conduire à la divulgation d’informations précieuses. Par conséquent, toute personne utilisant un appareil associé à Internet est vulnérable face aux dangers que représentent les prédateurs en ligne. Les problèmes de cybersécurité constituent un combat quotidien face à l’apparition d’attaques toujours plus agressives et brutales. De nombreux appareils ont du mal à programmer les mises à jour automatiques; ils manquent de réactivité comme le recours aux systèmes de détection d’intrusion … Read more
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2022 — Conception d'un stockage d'énergie éolienne pour une entreprise minière isolée du réseau : faisabilité du stockage d'hydrogèneAbstract
Les métaux sont des ressources de plus en plus convoitées et stratégiques, ils seront nécessaires pour la transition énergétique. Cependant pour être extrait, les entreprises minières ont besoin de beaucoup d’énergie. C’est le cas de Mine Raglan, une mine de Nickel au nord du Québec, isolée du réseau électrique, qui consomme chaque année plus 55 millions de litres de diesel. Ce mémoire est une étude technico-économique qui a pour objectif d’étudier la possibilité de substituer le diesel par une source d’énergie renouvelable. Le potentiel éolien à Raglan est fort et deux éoliennes ont déjà été installées avec succès. Cependant pour … Read more
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2022 — Étude et optimisation de la finition par polissage des arrêtes des pièces en granit : qualité de surface et émissions de particulesAbstract
La finition des arêtes de pièces de granit par polissage est un procédé mécanique indispensable dans l’industrie de transformation de granit donnant une forme géométrique à l’arête tout en maintenant un bon fini de surface et une brillance exigée par les clients. Cependant, la réalisation de ces opérations de polissage dégage des quantités importantes de particules fines et ultrafines qui peuvent pénétrer par inhalation et se déposer dans le système respiratoire des travailleurs qui sont exposés à ces particules pour des longues périodes. L’accumulation de ces particules contenant de la silice cristalline (SiO2) dans les voies respiratoires des travailleurs peut … Read more
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2022 — Effet de cycles de chargements sur les propriétés thermomécaniques des mélanges traités au ciment-bitumeAbstract
La hausse des coûts du bitume à la suite de la crise énergétique a poussé, ces dernières années, les entreprises spécialisées en construction routière a développé de nouvelles technologies de recyclages des chaussées durable et efficace en enrobé bitumineux. Pas mal de pays, comme le Canada, investissent et encourage fortement les technologies de recyclage à froid en utilisant les granulats bitumineux recyclés (GBR). En effet, la technique de recyclage avec des matériaux traités au ciment et bitume (CBTM) est très rentable et favorise le développement durable. L’effet lubrifiant dans les enrobés traditionnels à chaud est le bitume chauffé causant une … Read more
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2022 — Développement de l'imagerie à un pixel aux fréquences électromagnétiques térahertz (THz) avec l'utilisation d'un modulateur de type microsystème électromécaniques (MEMS)Abstract
Le domaine des Térahertz (THz) est une technologie dans laquelle les performances et applications se sont multipliées au courant des vingt dernières années. Les énormes progrès réalisés ont ouvert la porte à de nombreuses avancées scientifiques ainsi qu’à de premières applications industrielles THz. Dans ce contexte, la modulation THz est de plus en plus explorée pour de nombreuses applications, telles que l’imagerie, la communication, la spectroscopie, etc. Ce travail vise à contribuer à l’avancement des méthodes de modulation THz existants en présentant de nouvelles applications de modulation THz par transducteurs ultrasoniques microusinés piézoélectriques (PMUT) ainsi qu’en démontrant une nouvelle méthode … Read more
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2022 — Contribution à l’estimation des incertitudes sur un assemblage assisté par la métrologie tridimensionnelle sans recours à des gabaritsAbstract
L'utilisation des systèmes de mesure 3D évolue et remplace les méthodes d'assemblage traditionnelles de composants d'avions de grande taille qui reposent généralement sur l'utilisation de gabarits d'assemblage. Ces derniers sont critiqués pour leurs coûts de fabrication et ne sont pas généralement flexibles : à chaque modification de la conception, des ajustements sont nécessaires, ce qui se traduit par une carence de productivité. Par contre, les instruments 3D garantissent la flexibilité et un processus d'assemblage automatisé. Dans le cadre de l’assemblage assisté par la métrologie 3D (MAA), les incertitudes de mesure des instruments utilisés et leurs propagations dans la chaine de … Read more
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2022 — Planification intégrée de l’approvisionnement de matériaux et de l’ordonnancement de plusieurs projets de constructionAbstract
La planification intégrée de l'ordonnancement du projet et de la commande des matériaux (PSMO) pour plusieurs projets de construction peut fournir une meilleure coordination entre les différents membres de la chaîne d'approvisionnement de la construction (CSC), ce qui mène à la réduction du coût total de l'ensemble de la chaîne. Ce projet aborde donc le problème PSMO pour une chaîne d’approvisionnement à deux échelons, composée d'un fabricant de produits préfabriqués, d'un entrepôt et de plusieurs sites de construction où plusieurs projets de construction indépendants sont planifiés. Par conséquent, nous avons développé un modèle de programmation linéaire en nombres entiers mixtes … Read more
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2022 — Optimisation de la conception d’un bâtiment résidentiel afin de réduire sa consommation énergétiqueAbstract
Les préoccupations actuelles du monde en général et du Canada et de l’Algérie en particulier, portent sur la nécessité de réduire les consommations énergétiques dans l’industrie de la construction, plus précisément dans le secteur résidentiel. À cet effet, la réalisation des conceptions de bâtiments plus économes en énergie est de plus en plus nécessaire. L’objectif de ce travail est d’étudier les performances énergétiques de deux systèmes passifs intégrés dans la conception de bâtiments résidentiels situés dans la ville de Terrebonne, au Canada et à Batna, en Algérie. Ces deux villes sont caractérisées par deux climats contrastés : le premier est … Read more
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2022 — Modélisation et simulation de l’impact de l’orientation de la structure microscopique d’un matériau métallique dans un processus de conduction thermiqueAbstract
Le phénomène de conduction thermique est un des phénomènes physiques marquant des domaines de l’aéronautique ou du spatial que ce soit durant la durée de vie des pièces d’un porteur que pendant leurs processus de fabrication/traitement. Majoritairement, ce phénomène est modélisé via une équation de diffusion isotrope. Cependant dans certains contextes particuliers, tel que dans le cas de pièces ayant subi un écrouissage, il est possible d’observer une élongation des grains caractérisant leur structure cristallographique ce qui induit une propriété d’anisotropie au système. Or, il a été prouvé que la frontière entre deux grains représente une barrière thermique. Cette caractéristique … Read more
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2022 — Conception d’un réacteur tubulaire sous pression d’ozonation pour l’enlèvement des organismes fongiques et des moisissures aquatiques des eaux piscicolesAbstract
Les systèmes d’aquaculture en recirculation permettent une production de biomasse supérieure tout en réduisant l’espace nécessaire à l’élevage, mais cette augmentation de production est caractérisée par une augmentation de la densité des poissons dans les bassins d’élevage et un risque supérieur de transmission de maladies. Les épidémies en milieu d’élevage de salmonidés représentent un problème pour les productions piscicoles. L’interdiction d’utilisation du produit antifongique utilisé par la majorité des piscicultures, le vert de malachite, a amplifié ce problème. L’objectif de ce mémoire est de développer une technologie, soit un nouveau type de réacteur d’ozonation pour les piscicultures, dans le but … Read more
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2022 — Modélisation numérique des phénomènes se déroulant lors de l’inflammation initiale du mélange dans un moteur à allumage commandéAbstract
La décharge électrique générée par une bougie d’allumage est un phénomène complexe étudié de manière expérimentale et numérique à partir de la fin du XXe siècle bien que son principe soit utilisé dans les moteurs à allumage commandé dès son invention dans les années 1860. Les premières études numériques sont peu détaillées et sont restreintes par une utilisation limitée des modèles 1D et 2D. Plusieurs dizaines d’années de modélisation plus tard, le phénomène est mieux compris et exploité afin de réduire les émissions polluantes et optimiser au mieux les paramètres influençant la décharge et l’inflammation qui s’en suit. Les améliorations … Read more
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2022 — Méthodologie de conception des interfaces tangibles audiovisuelles et artistiquesAbstract
Les performances audiovisuelles sont des prestations artistiques où un·e ou plusieurs artistes génèrent et manipulent du contenu sonore et vidéo en temps réel devant un public. Les outils de création utilisés par les artistes pour ce genre de performances sont majoritairement logiciels. Ils n’offrent pas un large éventail de possibilités d’interaction. Souvent, les artistes se retrouvent littéralement caché·e·s derrière un écran. Cela rend leur présence scénique transparente. Ce mémoire a comme objectif d’inspirer les chercheur·e·s et les designers à sortir des sentiers battus et de les guider dans la conception d’outils qui s’éloignent des traditionnelles interfaces utilisateurs graphiques. Ainsi, cette … Read more
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2022 — Interprétation d’espaces de représentation: caractérisation de métriques quantitatives et recommandationsAbstract
Plusieurs ouvrages proposent des modèles d’apprentissage non supervisés permettant de découvrir une variété de représentations génériques d’un ensemble de données. Cependant, l’optimisation de la fonction objective de ces modèles n’assure pas l’obtention de représentations démêlées, soit explicitement utiles sur des tâches connexes ultérieures. Afin de comparer efficacement différentes représentations obtenues, une méthode pour mesurer quantitativement le démêlage est nécessaire. Diverses métriques appropriées à cette problématique ont été proposées. Cependant, il est observé qu’elles sont souvent incohérentes lorsqu’elles sont comparées l'une à l’autre ou comparées à l’évaluation subjective du praticien. Comparer les métriques s’avère difficile dans un contexte typique d’apprentissage de … Read more
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2022 — Symétrie U(1) et brisure de symétrie dans les couches d’activation de réseaux de neurones convolutifs profondsAbstract
Nous présentons un nouveau modèle reliant les réseaux de neurones convolutifs (CNNs) à la vision biologique et à la physique fondamentale des particules. La propagation de l’information dans un CNN est modélisée via une analogie avec un système optique, où l’information est concentrée près d’un goulot d’étranglement où la résolution spatiale 2D s’effondre autour d’un point focal 1 × 1 = 1. Un espace 3D (□, □, □) est défini par les coordonnées (□, □) dans le plan image et la couche CNN □, où un rayon principal (□, 0, 0) suis la direction de propagation de l’information à travers … Read more
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2022 — Exploration en essaim robotique intégrant un retour visuel pour l’opérateurAbstract
L’utilisation de la robotique gagne en popularité dans différentes sphères d’application en raison des nouvelles possibilités qu’offrent les robots. Notamment grâce à leur capacité d’enregistrer de l’information ainsi que la possibilité de travailler dans des endroits difficilement accessibles aux humains, les robots mobiles sont des compagnons idéals pour l’exploration, que ce soit l’exploration de souterrain, sous l’eau ou même d’endroits éloignés comme d’autres planètes. En raison de leur robustesse et leur modularité, les essaims de robots sont mieux adaptés que les autres systèmes pour effectuer des missions d’exploration. L’utilisation d’un contrôle décentralisé, au coeur de l’essaim, permet à chaque robot … Read more
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2022 — Amélioration des performances des systèmes de fabrication circulaire dans le paradigme de l’industrie 4.0 en contexte de chaîne d’approvisionnement en boucle ferméeAbstract
L'économie des énergies non renouvelables ainsi que la réduction des émissions dans l'environnement sont deux objectifs cruciaux de la production industrielle. La valorisation des produits post-consommation conjuguée à la numérisation de l'industrie semble s'inscrire dans un contexte dans lequel nous optimisons ces objectifs. Cette valorisation maximise l'utilisation des ressources issues des produits en fin de vie dans une logique circulaire tout en réduisant l'empreinte environnementale. C'est ce qu'on appelle la fabrication circulaire (FC). Cette étude envisage une FC adaptée au besoin et à l'urgence de réduire les émissions de gaz à effet de serre marquées par le réchauffement climatique. Le … Read more
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2022 — BIM pour l’amélioration du processus de gestion et la maintenance des actifs immobiliersAbstract
Ce travail de maîtrise porte sur l’intégration de l’approche de modélisation des données du bâtiment (BIM) pour l’amélioration de la gestion et la maintenance des actifs immobiliers à la phase d’opération et de la maintenance (O&M), en particulier pour les bâtiments universitaires. Ce mémoire présente la problématique de la gestion des actifs immobiliers, due entre autres à l’absence des exigences contractuelles et d’encadrement au niveau des étapes de la conception et de la construction pour fournir les informations requises dans les modèles BIM pour la gestion de l’actif. Ceci entraîne des coûts supplémentaires et des erreurs liées à l’extraction manuelle … Read more
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2022 — Analyse du réseau de logistique inverse basée sur les données massivesAbstract
L’apparition des techniques d’analyse des données a permis d’explorer de nouvelles connaissances cachées dans le domaine des chaines d’approvisionnement, entre autres celle de la logistique inverse. La valorisation des données est primordiale pour décideurs et permet d’agir d’une façon optimale dans le but de réaliser l’intérêt public. L’économie circulaire représente une alternative révolutionnaire qui gagne de plus en plus davantage en comparaison au traitement linéaire des déchets. Parmi les métriques d’une économie circulaire, on note un niveau de recyclage très élevé, ce qui n’est pas le cas dans la province du Québec (Canada) où le niveau est insatisfaisant. Parmi les … Read more
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2022 — Analyse des contraintes des assemblages boulonnées en composites et polymèresAbstract
Depuis déjà plusieurs années les brides métalliques se font remplacer de plus en plus par des brides fabriquées avec des matériaux en plastique renforcé de fibre (PRF) dans les secteurs publics et industriels. Cependant, les normes et standards sont relativement récents et sont basés sur ceux développés pour les métaux. Les composites sont des matériaux anisotropiques complexes qui ne fonctionnent pas selon les mêmes règles que les métaux. Présentement, le dimensionnement et le calcul des brides en PRF de la section X de l’ASME Boiler and Pressure Vessel Code sont basés sur ceux de la section XIII sans considération au … Read more
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2022 — Comparaison de l'intégration des sources d'énergies renouvelables dans des réseaux basés principalement sur le charbon, le nucléaire et l'hydroélectricitéAbstract
Plusieurs activités humaines, parmi lesquelles figure la production d’électricité via les centrales de production thermiques, sont de plus en plus émettrice de Gaz à Effet de Serre (GES), ayant pour conséquence le réchauffement de notre planète. L’arrivée des énergies renouvelables intermittentes (EnRI) (éolien et solaire) dans le secteur de la production d’électricité semble être l’une des solutions pour limiter les émissions de ces GES lors de la production d’électricité, si importante dans notre société. L’intermittence de ces énergies pose toutefois le problème de leur intégration au mix électrique. Dans ce contexte, ce mémoire compare l’intégration de ces énergies selon le … Read more
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2022 — Étude de la valorisation des brasques traitées comme liants cimentairesAbstract
Les brasques usées issues de la production d’aluminium primaire (appelée spent pot lining (SPL) en anglais) sont une matière dangereuse générée par les cellules d'électrolyse en fin de vie. Le SPL est séparé en deux parties, la première riche en matériaux carbonés et la seconde riche en réfractaires vitrifiés. Le traitement de la partie réfractaire du SPL par le procédé industriel LCL&L (Low Caustic Leaching and Liming) génère un résidu inerte non dangereux, appelé LCLL Ash. Avec une production de 4 milliards de tonnes en 2018, le béton est l'un des matériaux les plus consommés au monde. Néanmoins, l'industrie du … Read more
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2022 — Modélisation robuste de la texture et de la déformation de structures anatomiques par projections iconiques dans des images échographiquesAbstract
L’imagerie échographique est de plus en plus utilisée en raison de son faible coût, de sa nature non irradiante et de sa portabilité. En effet, les ondes ultrasonores émises par la sonde échographique lors de l’acquisition d’images ne sont pas nocives pour la santé du patient. La difficulté majeure de l’échographie réside dans le fait que les images présentent généralement un faible rapport signal/bruit, un faible contraste et des limites floues. La plupart des méthodes existantes se basent essentiellement sur l’intensité des pixels pour repérer les structures anatomiques d’intérêt. Malheureusement, la qualité variable des échographies peut diminuer la performance de … Read more
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2022 — Estimation de mesures anthropométrique avec une seule imageAbstract
Dans cette recherche, nous proposons une méthode pour obtenir des mesures anthropométriques d'un sujet à partir d'une seule image en mettant à l'échelle un avatar morphologique et normalisé du sujet dans le monde réel. Pour acquérir le facteur d'échelle, nous exploitons la distance à laquelle le sujet est placé par rapport à la caméra. Nous proposons donc une méthode pour estimer la distance entre la caméra et le sujet à partir d'une image monoculaire sans restreindre l'orientation de la tête. La distance inter pupillaire du sujet est utilisée comme point d'ancrage pour estimer la taille des pixels dans le plan … Read more
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2022 — Développement d’un modèle structural simplifié d’analyse en fatigue d’une pale d’éolienne de 2.05 MW en conditions nordiques basée sur des données partiellesAbstract
La transition énergétique est un enjeu qui se décompose sur plusieurs fronts à l’échelle mondiale. Au Canada, une meilleure intégration des énergies renouvelables et, particulièrement de l’éolien, en milieu nordique est nécessaire pour décroître l’empreinte carbone. Ce projet de recherche s’intègre donc dans la caractérisation de l’éolien en milieu nordique en proposant une approche simplifiée d’analyse structurale, basée sur des données partielles, pour évaluer le chargement et la durée de vie en fatigue des pales d’éoliennes pour une période d’opération désirée. Les méthodes d’analyse structurale d’une pale, lors de la conception, requièrent une multitude de données, qui ne sont généralement … Read more
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2022 — Quantification de l’impact de l’incertitude météorologique sur les prévisions de température de l’eau d’une rivièreAbstract
Prévoir efficacement la température de l’eau des rivières est essentiel pour en garantir la qualité et anticiper les menaces pouvant atteindre les écosystèmes. Pour les bassins versants gérés, prévoir cette variable permet d’en adapter le débit, qui est un facteur influençant grandement les variations thermiques d’une rivière. Dans ce contexte, ce sont les prévisions météorologiques qui deviennent la source principale d’incertitude des prévisions de température de l’eau. L’objectif de ce projet est ainsi de quantifier l’impact de l’incertitude météorologique sur les prévisions de température de l’eau d’une rivière dont les débits sont influencés par l’opération de systèmes hydriques. L’effort de … Read more