INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Chaque segment élastique 20 comprend une première surface d’application 201 de la première force d’action F1, une deuxième surface d’application 202 de la deuxième force d’action F2, une troisième surface d’application 203 de la force de réaction F3, la troisième surface d’application 203 étant décalée axialement par rapport aux première et deuxième surfaces d’application 201, 202.
Le deuxième diamètre d’application de force D2 de la deuxième force d’action F2 est sensiblement confondu avec le diamètre d’implantation des entretoises 15 serties sur la rondelle de support. Selon l’invention, les termes « sensiblement confondu » veulent dire que les diamètres sont égaux ou de dimensions proches.
Dans cet exemple, la première force d’action F1 selon le premier diamètre d’application de force D1 et la deuxième force d’action F2 selon le deuxième diamètre d’application de force D2 sont orientées axialement dans des directions opposées. Egalement, la deuxième force d’action F2 est orientée axialement dans une direction opposée à la force de réaction F3.
A partir de la , on comprend que pour maintenir le ressort à diaphragme 13 en précontrainte axiale contre le couvercle 11, la force de réaction F3 selon le troisième diamètre d’application de force D3 doit être supérieure à la force de poussée axiale F exercée par la butée d’embrayage 8. Chaque segment élastique 20 est déformé de manière élastique afin d’assurer le contact permanent des moyens d’articulation avec le ressort à diaphragme 13 et le couvercle 11. Pour prévenir une trop grande déformation des segments élastiques 20, la rondelle de support 14 comprend sur sa périphérie externe un rebord 14b annulaire d’appui qui limite la déformation axiale desdits segments élastiques. Dans la position embrayée du mécanisme d’embrayage 10, un espace axial existe entre ce rebord 14b et l’extrémité radiale externe de chaque segment élastique. Au-delà d’un certain effort, l’extrémité radiale externe peut venir en appui sur le rebord 14b annulaire d’appui et éviter ainsi la fissuration ou la rupture des segments élastiques.
On va maintenant décrire en référence à la , un mécanisme d’embrayage 10 selon un quatrième mode de mise en œuvre de l’invention dans lequel le troisième diamètre d’application de force D3 de la force de réaction est disposé radialement entre les premier et deuxième diamètres d’application de force D1, D2. Le décalage du troisième diamètre d’application de force de la force de réaction a pour effet de réduire la raideur des segments élastiques et d’augmenter la capacité de compensation de l'usure de l'articulation du ressort à diaphragme.
Dans cet exemple, chaque segment élastique 20, disposé entre la rondelle de support 14 et le ressort à diaphragme 13, comprend un diamètre d’appui D5 sur le ressort à diaphragme 13 confondu avec le troisième diamètre d’application de force D3. Avantageusement, la première force d’action selon un premier diamètre d’application de force D1 et la deuxième force d’action selon un deuxième diamètre d’application de force D2 sont orientées axialement dans la même direction. Ainsi, la rondelle de support 14 comprend une face supérieure d’appui 141 orientée en direction du ressort à diaphragme 13, chaque segment élastique 20 appuyant simultanément sur la face supérieure d’appui 141 avec les première et deuxième forces d’action.
Chaque segment élastique 20 comprend une première surface d’application 201 de la première force d’action, une deuxième surface d’application 202 de la deuxième force d’action, une troisième surface d’application 203 de la force de réaction, la troisième surface d’application 203 étant décalée axialement par rapport aux première et deuxième surfaces d’application 201, 202. La première surface d’application 201 est disposée sur le premier diamètre d’application de force D1, la deuxième surface d’application 202 est disposée sur le deuxième diamètre d’application de force D2 et la troisième surface d’application 203 est disposée sur le troisième diamètre d’application de force D3. Le décalage axial des surfaces d’application de force d’action et de réaction a pour effet de réduire la raideur des segments élastiques.
Dans ce quatrième mode de mise en œuvre de l’invention, chaque segment élastique 20 comprend des trous de passage 21 pour les excroissances axiales 15, les trous de passage 21 étant disposés radialement au-delà du premier diamètre d’application de force D1 de la première force d’action. Plus précisément, les excroissances axiales 15 sont des entretoises serties sur la rondelle de support. La butée axiale 16 correspond à une tête élargie d’entretoise reposant sur une face supérieure d’appui du couvercle. Les trous de passage 21 pour les entretoises serties 15 sont disposés radialement entre le premier diamètre d’application de force D1 et le deuxième diamètre d’application de force D2.
L’invention n’est pas limitée aux exemples de mise en œuvre de l’invention qui viennent d’être décrit. Les figures 9 et 10 illustrent un cinquième mode de mise en œuvre de l’invention dans lequel les segments élastiques 20 sont disposés entre l’extrémité des excroissances axiales 15 et le couvercle 11. Autrement dit, les segments élastiques 20 sont disposés à l’extérieur du couvercle contrairement aux modes de mise en œuvre précédemment décrit.
Au sein de ce mécanisme d'embrayage 10, le ressort à diaphragme 13 est maintenu en précontrainte axiale à l’encontre du couvercle 11 par l’intermédiaire d’une rondelle de support 14 dotée d’excroissances axiales 15 traversant le ressort à diaphragme et le couvercle, chaque excroissance axiale 15 disposant d’une butée axiale 16 apte à transmettre l’effort de précontrainte axiale au couvercle, et d’une pluralité de segments élastiques 20, répartis angulairement autour de l’axe de rotation X du mécanisme d’embrayage, disposés entre deux composants adjacents du mécanisme d’embrayage, à savoir la butée axiale 16 des excroissances axiales 15 et le couvercle 11. La rondelle de support 14 est donc en appui direct sur le ressort à diaphragme 13 selon un diamètre d’appui D5.
Comme illustré sur la , le mécanisme d’embrayage 10 comprend à titre d’exemple six segments élastiques 20 qui s’étendent chacun angulairement autour de l’axe X selon un angle d’environ 40°.
Chaque segment élastique 20 exerce une première force d’action selon un premier diamètre d’application de force D1 et une deuxième force d’action selon un deuxième diamètre d’application de force D2 sur un des composants adjacents du mécanisme d’embrayage, dans cet exemple la rondelle de support 14, ainsi qu’une force de réaction selon un troisième diamètre d’application de force D3 sur l’autre composant adjacent du mécanisme d’embrayage, dans cet exemple le ressort à diaphragme 13. Comme illustré sur la , les premier, deuxième et troisième diamètres d’application de force D1, D2 et D3 sont concentriques et espacés radialement. Le décalage des diamètres d’application de force a pour effet de réduire la raideur des segments élastiques.
Dans cet exemple, chaque segment élastique 20 comprend une première surface d’application 201 de la première force d’action, une deuxième surface d’application 202 de la deuxième force d’action, une troisième surface d’application 203 de la force de réaction, la troisième surface d’application 203 étant décalée axialement par rapport aux première et deuxième surfaces d’application 201, 202. La première surface d’application 201 est disposée sur le premier diamètre d’application de force D1, la deuxième surface d’application 202 est disposée sur le deuxième diamètre d’application de force D2 et la troisième surface d’application 203 est disposée sur le troisième diamètre d’application de force D3. Le décalage axial des surfaces d’application de force d’action et de réaction a pour effet de réduire la raideur des segments élastiques.
La rondelle de support 14 est réalisée sous la forme d'un composant annulaire rigide. La rondelle de support 14 est fixée au couvercle 11 par l’intermédiaire des excroissances axiales 15, chaque excroissance axiale 15 disposant d’une butée axiale 16 apte à transmettre l’effort de précontrainte axiale au couvercle. Dans cet exemple, les excroissances axiales 15 sont issues de matière avec la rondelle de support. Plus précisément, les excroissances axiales 15 sont des pattes pliées issues de la périphérie interne de la rondelle de support 14. L’extrémité pliée de la patte 15 constitue la butée axiale 16. Ainsi, chaque segment élastique 20 comprend un diamètre d’appui D4 sur les butées axiales 16 confondu avec le troisième diamètre d’application de force D3.
Les segments élastiques 20 comprennent des trous de passage 21 pour les excroissances axiales 15, les trous de passage 21 étant disposés radialement au-delà du premier diamètre d’application de force D1 de la première force d’action. Les trous de passage 21 pour les pattes 15 sont disposés radialement entre le premier diamètre d’application de force D1 et le deuxième diamètre d’application de force D2.
MIL-100(Fe) ou Fe 3 O[C 6 H 3 -(CO 2 ) 3 ] 2 .OH.nH 2 O
Le carboxylate de fer MIL-100(Fe) a été synthétisé avec deux granulométries de particules différentes : des nanoparticules de taille inférieures à 100 nm (taille moyenne : 84 nm +/- 13 selon la réf. [15] ) et des microparticules de 1 à 3 microns. La distribution de taille des microparticules calculées à partir de 5 images MEB des membranes papiers contenant 75% m/m de microparticules de MIL-100(Fe). Taille déterminée avec le logiciel Image j sur environ 70 particules (taille moyenne : 1,4µm +/- 0,4).
Exemple 1 : s ynthèse des microparticules de MIL-100(Fe)
3,68 g de fer métallique en poudre (66 mmol, commercialisé par la société Riedel de Haën ® , 99%) et 9,24 g d’acide 1,3,5-benzenetricarboxylique ou acide trimésique (44 mmol, 1,3,5-BTC commercialisé par la société Alfa Aesar ® , 99%) sont ajoutés dans un ballon de 500 mL puis 366 mL d’eau distillée. Le ballon est mis sous agitation à 500 rpm à température ambiante. L’acide nitrique (65%, commercialisé par la société Carlo Ferba Reagents™) est ajouté (V=2,7mL). Le ballon est laissé sous agitation durant 1 semaine sous agitation. Le solide est récupéré par filtration puis réinséré dans le ballon réactionnel avec ajout de 400 mL d’eau distillée sous agitation (500 rpm) durant 1h30 afin d’éliminer l’acide trimésique dans les pores. Le solide est filtré et re-suspendu dans 400 mL d’éthanol absolu (commercialisé par Carlo Ferba Reagents™) pour un dernier lavage durant 30 minutes à 40°C afin d’évincer les contre-ions nitrate (NO 3 - ) et les traces d’acide trimésique restants. Le solide est récupéré par filtration à chaud. Finalement, ce dernier est séché à température ambiante.
Les résultats sont synthétisés aux figures 1-3 : la représente les diffractogrammes RX du solide MIL-100(Fe) simulé (courbe (a) en bas), expérimental en poudre (courbe (b) médiane) et sous forme de membrane papier (courbe(c) en haut) (granulométrie microparticules) (λ Cu ≈1.5406 Å)), en ordonnée : intensité relative arbitraire (a.u.), abscisse : 2-theta (deg.) ; la représente l’analyse thermogravimétrique (sous air, vitesse de chauffe de 5°C/minute) des microparticules de MIL-100(Fe) après lavage et séchage à l’état de poudre ((a) en noir) et sous forme de membrane papier ((b) en gris), la perte de masse Pm (en %) est représentée en fonction de la température T (en °C, en abscisse) : en ordonnée= masse restante (en %) ; la représente les isothermes d’adsorption-désorption de diazote à 77K obtenus après activation du solide MIL-100(Fe) en poudre (granulométrie microparticules) (isotherme a, points de la courbe représentés par des cercles noirs) et sous forme de membrane papier (isotherme b, points de la courbe représentés par des carrés noirs) ainsi que des membranes papiers régénérées après adsorption d’acide acétique (isotherme c, points de la courbe représentés par des triangles gris), d’acide acrylique (dénommé d, points de la courbe représentés par des carrés gris) et de furfural (dénommé e, points de la courbe représentés par des losanges gris) (P 0 =1atm.) à 150°C durant une nuit, ordonnées : volume N 2 (cm 3 .g -1 ), abscisse : Pression Relative (les rond noirs correspondent à l’adsorption, les ronds blancs à la désorption ; (granulométrie microparticules) (P 0 =1atm.)). La surface spécifique BET obtenue pour la poudre MIL-100(Fe) est de 1835 m 2 .g -1 +/- 4,4 et un volume de pore de 0,795 cm 3 .g -1 .
Exemple 2 : s ynthèse des nano particules de MIL-100(Fe)
Les conditions de synthèse sont données dans la référence [ 15 ] . 281,2mg d’acide trimésique (1,34 mmol, commercialisé par Alfa Aesar ® , 98%) ont été dispersés dans 100 mL d’eau distillée sous agitation (300 rpm) puis ajout de 810 mg de Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O (3,35 mmol, commercialisé par la société Sigma-Aldrich ® , 98%). Le tout est laissé sous agitation durant 48h. Soit la solution est gardée telle quelle afin d’éviter l’agrégation irréversible des nanoparticules et les lavages sont faits après formation de la membrane papier, soit le solide est lavé avec un volume de 100 mL d’eau distillée puis 100 mL d’éthanol absolu à 40°C (commercialisé par Carlo Ferba Reagents™). Et le solide est séché sous vide à température ambiante sous vide.
Les résultats sont synthétisés aux figures 5-7 : la représente les diffractogrammes RX du solide MIL-100(Fe) simulé (courbe (a) en bas) et expérimental (courbe (b) en haut, (granulométrie nanoparticules) (λ Cu ≈1.5406 Å)), en ordonnée : intensité relative arbitraire (a.u.), abscisse : 2-theta (deg.) ; la représente l’analyse thermogravimétrique (sous air, vitesse de chauffe de 5°C/minute) des nanoparticules de MIL-100(Fe) après lavage et séchage. La perte de masse Pm (en %) est représentée en fonction de la température T (en °C, en abscisse) : en ordonnée = masse restante (en %) ; la représente l’isotherme d’adsorption-désorption de diazote à 77K obtenu après activation des nanoparticules de MIL-100(Fe) à 150°C durant une nuit, ordonnées : volume N 2 (cm 3 .g -1 ), abscisse : Pression Relative (les ronds noirs correspondent à l’adsorption, les ronds blancs à la désorption ; (granulométrie nanoparticules) (P 0 =1atm.)). La surface spécifique BET obtenue pour la poudre MIL-100(Fe) et de 1668 m 2 .g -1 +/- 4 est un volume de pore de 1,2 cm 3 .g -1 .
MIL-127(Fe) ou Fe 3 O[C 12 N 2 H 6 (CO 2 ) 4 ] 3/ 2 .3H 2 O
Exemple 3 : synthèse des particules de MIL-1 27 (Fe)
Le protocole de synthèse a été repris d’un protocole reporté dans la littérature [3] . Tout d’abord, une solution de soude a été préparée en amont en mélangeant sous agitation 6,4 g de soude (160 mmol, NaOH commercialisé par Alfa Aesar ® ) dans 40 mL d’eau distillée jusqu’à dissolution complète. Parallèlement une solution contenant 27,13 g de chlorure de fer hexahydraté (100 mmol, FeCl 3 .6H 2 O commercialisé par Alfa Aesar ® ) et 80 mL de 2-propanol (IPA, commercialisé par Carlo Ferba Reagents™) a été mise sous agitation (300 rpm) à 50°C jusqu’à dissolution complète du sel ferrique. Dans un deuxième temps, 16,16g de ligand acide 3,3’,5,5’-azobenzenetetracarboxylique (H 4 TazBz, synthèse de ligand présenté dans la partie 2) ont été broyés dans un mortier puis dispersés dans 100mL d’IPA dans un ballon de 500mL sous agitation à 50°C jusqu’à obtention d’une solution homogène. A l’issue de cette étape, la solution de soude est ajoutée dans le ballon puis, consécutivement, la solution de sel ferrique. Le ballon est placé sous reflux (120°C) à et sous agitation (700 rpm) durant 24h. Le solide jaune est filtré puis lavé à deux reprises à l’éthanol absolu (commercialisé par Carlo Ferba Reagents™) à température ambiante durant 1h. Enfin, un dernier lavage est réalisé à l’eau bouillante durant 30 minutes afin d’enlever une partie des solvants (IPA et éthanol) à l’intérieur des pores. Le solide est ensuite séché sous vide à température ambiante.
Les résultats sont synthétisés aux figures 8-10 : La représente les diffractogrammes RX du solide MIL-127(Fe) simulé (courbe (a) en bas), expérimental en poudre (courbe (b) médiane) et sous forme de membrane papier (courbe (c) en haut) (granulométrie microparticules) (λ Cu ≈1.5406 Å)), en ordonnée : intensité relative arbitraire (a.u.), abscisse : 2-theta (deg.) ; la représente l’analyse thermogravimétrique (sous air, vitesse de chauffe de 5°C/minute) des microparticules de MIL-127(Fe) après lavage et séchage à l’état de poudre ((a) en noir) et sous forme de membrane papier ((b) en gris). La perte de masse Pm (en %) est représentée en fonction de la température T (en °C, en abscisse) : en ordonnée= masse restante (en %) ; la représente les isothermes d’adsorption-désorption de diazote à 77K obtenus après activation des microparticules de MIL-127(Fe) en poudre (points de la courbe représentés par des cercles) et sous forme de membrane papier (points de la courbe représentés par des carrés) à 150°C durant une nuit, ordonnées : volume N 2 (cm 3 .g -1 ), abscisse : Pression Relative (les ronds noirs correspondent à l’adsorption, les ronds blancs à la désorption ; (granulométrie microparticules) (P 0 =1atm.)). La surface spécifique BET obtenue pour la poudre MIL-127(Fe) et de 1427 m 2 .g -1 +/- 0,63 est un volume de pore de 0,579 cm 3 .g -1 .
Al-PDA ou Al(OH)(C 5 H 2 N 2 O 4 )(H 2 O)
On connaît également la demande de brevet US 2014/0330747 A1 qui propose une solution de gestion du cycle de vie d'actifs. Le procédé comprend l'évaluation d'un état de santé actuel d'une pluralité d'actifs qui sont gérés par une pluralité d'entités différentes. Des analyses prédictives sont mises en œuvre pour déterminer un état de santé futur prévu des actifs. Des options de prescription pour les actifs sont déterminées en fonction de l'état de santé actuel et de l'état de santé futur prévu des actifs. Chaque option de prescription spécifie un actif, un délai, un coût prévu et un état de santé futur attendu de l'actif. Des analyses spatiales et temporelles sont effectuées pour combiner les options de prescription individuelles dans un projet unifié qui forme la sortie de la solution. Le projet unifié comprend des options de prescription qui spécifient les actifs qui sont gérés par au moins deux des entités. Un calendrier d'exécution du projet unifié est déterminé en fonction des contraintes financières et des contraintes spatiales.
La demande de brevet US 2020/0067789 A1 propose également un procédé pour améliorer la gestion d'un actif physique, comprenant une succession de traitements consistant à :
créer un modèle d'actif numérique comprenant une pluralité de métriques, le modèle d'actif numérique correspondant à l'actif physique qui comprend un premier composant et un second composant ; générer, sur la base du modèle d'actif numérique, une prévision en série chronologique pour l'actif physique ; et fournir, sur la base de la prévision en série temporelle, des informations pour la modification d'un fonctionnement du premier composant ou du second composant, dans lequel la pluralité de métriques comprend une métrique de performance, une métrique de disponibilité, une métrique de fiabilité, une métrique de capacité et une métrique de facilité d'entretien,
et dans lequel la création du modèle d'actif numérique consiste à :
mesurer une ou plusieurs sorties du premier composant pendant un fonctionnement du premier composant et une ou plusieurs sorties du deuxième composant pendant un fonctionnement du deuxième composant ; générer, sur la base de la mesure, un premier ensemble de données de séries temporelles pour chacun d'un premier ensemble de paramètres qui caractérisent le premier composant et un second ensemble de données de séries temporelles pour chacun d'un second ensemble de paramètres qui caractérisent le second composant , générer, à l'aide d'un algorithme d'apprentissage automatique et sur la base des premier et second ensembles de données de séries temporelles, une pluralité de corrélations entre le premier ensemble de paramètres et le second ensemble de paramètres, et générer, sur la base de la pluralité de corrélations, la pluralité de métriques.
Inconvénients de l’art antérieur Les solutions de l’art antérieur portant sur des jumeaux numériques se concentrent principalement sur les maquettes numériques géométriques et l’alimentation en données via l’Internet des objets (IOT). Cette approche est insuffisante car elle ne permet pas de capturer les comportements des systèmes industriels sous-jacents et tout particulièrement les comportements fonctionnels de bout-en-bout de ces systèmes, qui ne peuvent pas s’observer ni localement, ni géométriquement (e.g. le rendement d’ensemble d’une chaine de production manufacturière) : un jumeau numérique doit notamment pouvoir modéliser et simuler globalement ces comportements, en partant des données opérationnelles et en nourrissant des tableaux de bord décisionnels stratégiques, ce que ne font pas les solutions existantes qui travaillent avec les données brutes, sans être capables de les abstraire en données synthétiques de nature systémique.
Par ailleurs, les solutions existantes centrées spécifiquement sur la gestion d’actifs n’ont en général pas la richesse des jumeaux numériques, les modèles physiques et numériques qu’elles manipulent étant en général centrés localement sur la gestion des actifs qu’elles supervisent, sans prendre en compte leurs environnements techniques, métiers et externes dans leur globalité (e.g. évolution des besoins, contraintes budgétaires, choix stratégiques, évolution des règlementations, empreinte environnementale, intempéries, flux physiques d’entrée/sortie, sûreté et sécurité, etc.) et l’influence de ces environnements sur l’évolution des actifs : un jumeau numérique doit pouvoir notamment modéliser et simuler l’impact de l’environnement sur les actifs, ce que ne savent pas faire les solutions existantes qui n’intègrent pas cette dimension.
Présentation de l’invention La présente invention permet la gestion optimale du cycle de vie d’actifs industriels et techniques en prenant à la fois en compte leurs comportements fonctionnels, notamment de bout-en-bout, et les contraintes d’environnement liés aux actifs considérés. L’objectif de l’invention est de fournir un outil pour aider les opérateurs d’infrastructures industrielles complexes à mieux gérer le cycle de vie de leurs actifs et à optimiser globalement leurs opérations en s’appuyant sur des outils d’aide à la décision de nouvelle génération basés sur des approches systémiques : les jumeaux numériques systémiques. Une problématique type que l’on peut par exemple traiter de la sorte est de maximiser la performance globale d’un système industriel sous contrainte de minimisation de l’empreinte environnementale.
Les modes de réalisation comprennent un langage et une méthodologie de modélisation systémique, un ensemble de programmes informatiques, et une architecture matérielle associée pour mettre en œuvre un gestionnaire de jumeaux numériques systémiques pour les actifs considérés. Le but de ce gestionnaire de jumeaux numériques systémiques est double : premièrement, étudier l'évolution possible des actifs pour des causes internes ou en raison de modifications de leur environnement, ce qui inclut notamment la conception et la gestion de scénarios d'évolution systémique, le calcul de leur probabilité et du risque qu'ils présentent pour les actifs ; deuxièmement, émettre des alertes systémiques lorsque les scénarios d'évolution systémique identifiés, leur probabilité ou leur risque s'éloignent de ce qui était initialement considéré comme acceptable.
L’invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de modélisation et de simulation d’un système de systèmes, constitué par un système technique d’intérêt ainsi que par une pluralité de systèmes externes au système technique d’intérêt, formant l’environnement dans lequel évolue ledit système d’intérêt, comportant les étapes suivantes :