INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par ailleurs, en prévoyant une première portion 10 de dérivation reliant la deuxième conduite 52 à la partie inférieure 62 de la réserve 6, le dispositif 1 selon ce premier aspect de l’invention permet d’alimenter le deuxième échangeur 9 de chaleur en un flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6. Ce flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6 vers le deuxième échangeur 9 de chaleur peut être en complément ou en substitution d’un flux de fluide frigoporteur refroidi après passage par le premier échangeur 7 de chaleur vers le deuxième échangeur 9 de chaleur. Ainsi, en cas d’arrêt du premier échangeur 7 de chaleur, le flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6 vers le deuxième échangeur 9 de chaleur assure au dispositif 1 de remplissage une continuité de fonctionnement.
Il est à noter qu’avec deux flux de masse froide disponibles à l’entrée du deuxième échangeur 9 de chaleur, à savoir un premier flux provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6, et un deuxième flux transitant par le premier échangeur 7 de chaleur, le dispositif 1 selon ce premier aspect de l’invention introduit plus de latitude dans le contrôle de la température du fluide frigoporteur au niveau de cette entrée. En effet, les deux flux de masse froide peuvent être à des températures différentes, et leur mélange dans des proportions judicieusement choisies permet d’obtenir une température intermédiaire à l’entrée du deuxième échangeur 9 de chaleur.
De façon avantageuse, la première portion 10 de dérivation raccorde la première conduite 51 à la deuxième conduite 52. Cet agencement permet de répartir un flux de masse froide en sortie de la partie inférieure 62 de la réserve 6 entre ces deux conduites 51, 52.
Selon un deuxième aspect de l’invention en combinaison ou non avec le premier aspect ci-dessus, le circuit 5 de réfrigération comprend une quatrième conduite 54 qui relie la sortie de la partie supérieure 61 de la réserve 6 à l’entrée du premier échangeur 7 de chaleur. Ainsi, selon ce deuxième aspect de l’invention, le circuit 5 de fluide frigoporteur comprend deux conduites 51, 54 qui relient l’entrée du premier échangeur 7 de chaleur respectivement à la sortie de la partie inférieure 62 de la réserve 6 et à la sortie de la partie supérieure 61 de la réserve 6.
En prévoyant une quatrième conduite 54 en plus de la première conduite 51 pour raccorder le premier échangeur 7 de chaleur à la réserve 6, le dispositif 1 selon ce deuxième aspect de l’invention offre plus de latitude pour contrôler/réguler la quantité de masse chaude et la quantité de masse froide contenues dans la réserve 6. De même, le dispositif 1 selon ce deuxième aspect de l’invention offre plus de latitude pour contrôler/réguler la température du fluide frigoporteur en entrée et/ou en sortie du premier échangeur 7 de chaleur, grâce à différents mélanges possibles entre un flux de masse chaude sortant de la partie supérieure 61 de la réserve 6 et un flux de masse froide sortant de la partie inférieure 62 de la réserve 6.
Au cours d’une étape 150, on prend en compte une amplitude critique, représentative d’une présence d’un défaut critique. L’amplitude critique peut être prédéfinie, au cours de la phase d’étalonnage 90. L’étalonnage consiste à établir l’amplitude critique à partir d’une pièce représentative de la pièce examinée, et comportant des défauts dont les dimensions sont connues et sont considérées comme critiques. L’amplitude critique est alors déterminée en fonction de l’amplitude nominale précédemment décrite. Il peut par exemple s’agir de 80 % de l’amplitude nominale.
Selon une possibilité, l’amplitude critique est établie à partir d’une distribution statistique des amplitudes des signaux détectés : il peut par exemple s’agir d’un fractile, par exemple le fractile à 80 % ou d’une amplitude supérieure à un certain pourcentage, par exemple 80%, de l’amplitude maximale des signaux de détection détectés durant la phase d’étalonnage.
Au cours d’une étape 151, on sélectionne, parmi les signaux de détection, ceux dont l’amplitude est supérieure à l’amplitude critique.
Au cours d’une étape 152, lorsque au moins un signal de détection, obtenu sur un point de mesure d’un défaut, a une amplitude supérieure à l’amplitude critique, on établit la présence d’un défaut critique de type 2 au niveau desdits points de mesure. Selon une possibilité, un défaut critique de type 2 correspond à deux signaux de détection, respectivement obtenus sur deux points de mesure adjacents, ayant une amplitude supérieure à l’amplitude critique.
Au cours d’une étape 153, on établit un indicateur de porosité critique de type 2, qui correspond au nombre de défauts identifiés lors de l’étape 152 pour une surface prédéterminée, par exemple 1 pouce par 1 pouce. L’indicateur de porosité critique de type 2 peut être établi en différentes zones contigües de la plaque. Un défaut critique de type 2 correspond ainsi à un défaut particulièrement échogène, sous l’effet d’une brusque variation de l’impédance acoustique. L’indicateur de porosité critique de type 2 constitue un troisième critère de qualité de la plaque.
Au cours d’une étape 160, on détermine un niveau de conformité de la pièce, à partir d’au moins un des indicateurs précédemment définis : Indicateur de densité de porosité résultant de l’étape 133 ou indicateur de densité de porosité globale ; Indicateur de porosité critique de type 1 résultant de l’étape 141 ; Indicateur de porosité critique de type 2 résultant de l’étape 153.
Le niveau de conformité peut combiner les dits indicateurs. Il peut également s’agir d’un vecteur, dont chaque terme correspond à l’un des indicateurs listés ci-dessus.
Le niveau de conformité peut ensuite être comparé à un niveau de conformité de référence préalablement établi, qui définit les valeurs acceptables de chaque indicateur. En fonction de la comparaison, la pièce 10 est déclarée conforme ou non conforme. La comparaison n’est pas forcément effectuée par l’unité de traitement. Elle peut être effectuée par un opérateur.
Selon une possibilité, le niveau de conformité peut permettre d’affecter la pièce à une utilisation particulière parmi différentes utilisations existantes, à chaque utilisation étant associée une norme d’acceptation. Plusieurs niveaux de conformités peuvent être définis, correspondant respectivement à chaque utilisation. La pièce est alors orientée vers l’utilisation pour laquelle elle satisfait au niveau de conformité requis.
Selon une variante, le procédé comporte la détermination d’un seul critère ou de deux critères uniquement parmi les trois critères préalablement définis. Autrement dit, le procédé peut ne pas comporter la détermination des trois critères de porosité respectivement définis aux étapes 133, 141 et 153.
Un essai a été réalisé selon les paramètres expérimentaux suivants : Transducteur : Diamètre 0.5 pouces – fréquence 15 MHz – distance focale sous eau de 2 pouces. Water path (épaisseur d’eau, ou colonne d’eau) : 25.2 mm ; Pas entre chaque mesure : 0.28 mm ; Pièce contrôlée : échantillon d’une plaque d’alliage d’aluminium de type 7040 après laminage ; Porte temporelle fixée de façon à analyser les signaux réfléchis depuis une profondeur comprise entre 5 mm et 7 mm.
L’échantillon examiné a été analysé par une méthode de référence, par tomographie aux rayons X, de façon à obtenir une caractérisation tridimensionnelle des pores. La résolution spatiale de la méthode de référence est de 30 µm. On a constaté que 95% des pores détectés par tomographie l’étaient également par le contrôle ultrasonique. La montre le nombre de pores détectés en fonction de la profondeur.
L’axe des abscisses correspond à la profondeur dans la plaque. L’axe des ordonnées quantifie la bonne détection d’un pore : la valeur est de 1 lorsqu’un pore est détecté (vrai positif) et 0 lorsqu’un pore n’est pas détecté alors qu’il est détecté par la méthode de référence (faux négatif). Le ratio de pores convenablement détectés est de 95%.
La figure 4A montre une vue en coupe de la plaque, dans un plan XZ, parallèle à l’épaisseur de la plaque, Z correspondant à l’épaisseur de la plaque. Il s’agit d’une distribution spatiale, dans le plan de coupe, de l’intensité de signaux de détection. Chaque point correspond à un pore. Les pores sont identifiés dans la zone correspondant à une épaisseur de la plaque comprise entre 5 mm et 7 mm. La figure 4B est un détail d’un pore critique de type 2 : signal réfléchi intense sur au moins deux points adjacents (i-e 2 pixels de l’image). La figure 4C est un détail d’un pore critique de type 1 : pore étendu spatialement, sur au moins 16 points adjacents (i-e 16 pixels de l’image). Le niveau de gris correspond à l’intensité du signal réfléchi.
La montre un exemple de caractérisation d’une autre plaque ayant fait l’objet d’une dégradation de façon à augmenter la porosité.
La montre la plaque imagée sur la . Sur la , on a tracé un cadre matérialisant une surface unitaire de 1 pouce par 1 pouce. On dénombre 43 défauts dans la surface unitaire. Cela correspond à l’indicateur de densité de porosité défini en lien avec l’étape 133.
η10/η30 ≥ 0,86 … (C5)
Lorsque la viscosité η0,5 de la suspension épaisse pour stéréolithographie ne satisfait pas l’Inégalité (C1) ci-dessus, les particules dans la suspension épaisse pour stéréolithographie décantent facilement dans l’étape de formation de couche durcie (ST20). Lorsque la viscosité η10 de la suspension épaisse pour stéréolithographie ne satisfait pas l’Inégalité (C2) ci-dessus, l’apport de suspension épaisse devient insuffisant dans l’étape de formation de couche durcie (ST20) en raison de la fluidité réduite. Lorsque la viscosité η30 de la suspension épaisse pour stéréolithographie ne satisfait pas l’Inégalité (C3) ci-dessus, l’apport de suspension épaisse devient insuffisant dans l’étape de formation de couche durcie (ST20) en raison de la fluidité durcie. Lorsque la viscosité η0,5 et la viscosité η10 de la suspension épaisse pour stéréolithographie ne satisfont pas l’Inégalité (C4) ci-dessus, la thixotropie devient trop importante et l’apport de suspension épaisse devient insuffisant dans l’étape de formation de couche durcie (ST20) en raison de la fluidité réduite. Lorsque la viscosité η10 et la viscosité η30 de la suspension épaisse pour stéréolithographie ne satisfont pas l’Inégalité (C5) ci-dessus, la suspension épaisse devient dilatante dans l’étape de formation de couche durcie (ST20), et les particules décantent, résultant en une variation de concentration entre couches, un manque de résistance, un affaissement du produit fabriqué, des défauts, et autres.
[A-2] Étape de formation de couche durcie (ST20)
Tel qu’illustré sur la , après mise en œuvre de l’étape de préparation (ST10), l’étape de formation de couche durcie (ST20) est mise en œuvre. La à la sont des diagrammes illustrant chacun schématiquement une vue d’ensemble de l’étape de formation de couche durcie (ST20) dans le procédé de fabrication du produit additif tridimensionnel de ce mode de réalisation.
Dans l’étape de formation de couche durcie (ST20), une suspension épaisse 10 pour stéréolithographie est mise dans une cuve 100, et une platine 200 est immergée à partir du dessus de la suspension épaisse 10, tel qu'illustré sur la . Tel qu’illustré sur la , la lumière 400 émise à partir d’une source de lumière 300 est irradiée à partir d’une surface inférieure de la cuve 100. L’irradiation de lumière 400 durcit la résine photodurcissable formant la suspension épaisse 10 pour former une couche durcie 20. En même temps, la couche durcie 20 formée adhère à la platine 200.
Ensuite, tel qu'illustré sur la , la platine 200 est élevée et la suspension épaisse 10 est apportée à une zone où la couche durcie 20 est formée, qui est élevée simultanément avec la platine 200. Tel qu’illustré sur la , la lumière 400 est irradiée à partir de la surface inférieure de la cuve 100 pour durcir la résine photodurcissable formant la suspension épaisse 10. Un stratifié 20X des couches durcies 20 est fabriqué par mise en œuvre répétée telle qu’une étape basée sur des données de forme du produit additif tridimensionnel, par exemple, des données de conception tridimensionnelle. Le stratifié 20X des couches durcies 20 est formé en tant que précurseur du produit additif tridimensionnel. Les portions non durcies de la suspension épaisse 10 adhérant au stratifié 20X des couches durcies 20 sont retirées par un traitement de nettoyage.
[A-3] Étape de dégraissage (ST30) et étape de frittage (ST40)
Tel qu’illustré sur la , après mise en œuvre de l’étape de formation de couche durcie (ST20), l’étape de dégraissage (ST30) et l’étape de frittage (ST40) sont mises en œuvre.
La est un diagramme illustrant un état avant mise en œuvre de l’étape de dégraissage (ST30) dans le procédé de fabrication du produit additif tridimensionnel de ce mode de réalisation. La est un diagramme illustrant un état après mise en œuvre de l’étape de dégraissage (ST30) dans le procédé de fabrication du produit additif tridimensionnel de ce mode de réalisation. La est un diagramme illustrant un état après mise en œuvre de l’étape de frittage (ST40) dans le procédé de fabrication du produit additif tridimensionnel de ce mode de réalisation. Dans chacune de la à la , une section transversale d’une partie de la couche durcie, qui forme le stratifié, est illustrée schématiquement.
Tel qu’illustré sur la , la couche durcie 20 formée dans l’étape de formation de couche durcie (ST20) a des particules inorganiques 21 et une matrice 22. La matrice 22 est un matériau de base et contient un composant durci fait en résultat du durcissement de la résine photodurcissable dans la suspension épaisse pour stéréolithographie ainsi que l’agent dispersant de la suspension épaisse pour stéréolithographie. Tel qu’illustré sur la , lorsqu’un traitement de dégraissage est accompli dans l’étape de dégraissage (ST30), la matrice 22 est décomposée thermiquement et retirée dans la couche durcie 20 (voir ). Ensuite, tel qu'illustré sur la , par accomplissement d’un traitement de frittage dans l’étape de frittage (ST40) sur les particules inorganiques 21 de la couche durcie ayant été soumise à l’étape de dégraissage (ST30), les particules inorganiques 21 sont frittées. Tel que décrit ci-dessus, un corps fritté 30 des particules inorganiques 21 est formé en tant que produit additif tridimensionnel.
La suspension épaisse pour stéréolithographie de ce mode de réalisation contient les particules inorganiques, la résine photodurcissable liquide, et l’agent dispersant. L’agent dispersant comporte l’agent dispersant non ionique et l’agent dispersant ionique. Dans la suspension épaisse pour stéréolithographie de ce mode de réalisation, la viscosité η0,5 lorsque la vitesse de cisaillement est de 0,5 s -1 , la viscosité η10 lorsque la vitesse de cisaillement est de 10 s -1 et la viscosité η30 lorsque la vitesse de cisaillement est de 30 s -1 satisfont les relations représentées par l’Inégalité (C1), l’Inégalité (C2), l’Inégalité (C3), l’Inégalité (C4) et l’Inégalité (C5), tel que décrit ci-dessus. De plus, la taille moyenne de particule R des particules inorganiques satisfait de préférence la relation représentée par l’Inégalité (A) tel que mentionné ci-dessus. Le rapport (W1:W2), qui est le rapport de la masse W1 de l’agent dispersant non ionique à la masse W2 de l’agent dispersant ionique, satisfait de préférence la relation représentée par l’Inégalité (B) tel que décrit ci-dessus.
Sur la base des viscosités (η0,5, η10 et η30) de la suspension épaisse pour stéréolithographie décrite ci-dessus, les particules dans la suspension épaisse pour stéréolithographie peuvent être empêchées de décanter, et la forme du produit fabriqué peut être bien conservée en empêchant l’apport insuffisant de la suspension épaisse pour stéréolithographie, dans l’étape de formation de couche durcie (ST20) tel que montré dans les exemples ci-dessous. En résultat, selon le procédé de fabrication du produit additif tridimensionnel de ce mode de réalisation, il est possible de fabriquer le produit additif tridimensionnel avec une précision et une stabilité élevées.
EXEMPLES Des exemples et leurs résultats d’évaluation sont décrits ci-dessous en référence au Tableau 1, au Tableau 2, à la et à la . Dans le Tableau 1, le Tableau 2, la et la , l’Exemple 1 à l’Exemple 19 sont des exemples, et l’Exemple C1 à l’Exemple C3 sont des exemples comparatifs. La illustre la viscosité mesurée pour la suspension épaisse pour stéréolithographie dans chaque exemple dans plusieurs conditions avec différentes vitesses de cisaillement. La illustre des détails de la vitesse de cisaillement 10 s -1 à la vitesse de cisaillement 30 s -1 sur la .
Dans le Tableau 1, X1 indique une teneur (% en masse) des particules inorganiques dans la suspension épaisse pour stéréolithographie. X2 indique une teneur (% en masse) de la résine photodurcissable liquide dans la suspension épaisse pour stéréolithographie. X31 indique une teneur (% en masse) de l’agent dispersant non ionique dans la suspension épaisse pour stéréolithographie. X32 indique une teneur (% en masse) de l’agent dispersant ionique dans la suspension épaisse pour stéréolithographie. Dans le Tableau 2, W1 indique une teneur (% en masse) de l’agent dispersant non ionique aux particules inorganiques (à savoir, W1 = 100*X31/X1) et W2 indique une teneur (% en masse) de l’agent dispersant ionique aux particules inorganiques (à savoir, W2 = 100*X32/X1).
[1] Fabrication de suspension épaisse pour stéréolithographie
De manière connue, l’optimisation peut être réalisée en utilisant le principe connu sous le nom du Principe du Maximum de Pontryagin (PMP). Cette méthode consiste à minimiser la fonction Hamiltonienne (ou Hamiltonien) à partir du critère à optimiser, par exemple la quantité de carburant ou d’hydrogène ou encore l’énergie électrique consommée, et la description de la dynamique du système. La dynamique du système est définie à partir de l’état de différentes variables du véhicule (vitesse du véhicule, état de charge de la batterie, et/ou des super-capacités, températures, etc.) et de différentes entrées ou consignes (consignes de couple à appliquer sur les roues du véhicule pour le moteur thermique ou pour la ou les machines électriques, de consignes de couple à appliquer pour le ou les moteurs du groupe électrogène, et/ou de consignes de puissance ou de courant pour la pile à combustible, et/ou encore de consignes de chauffage du catalyseur, et/ou encore de consignes de commande du circuit de refroidissement, etc.). La fonction Hamiltonienne est minimisée afin de déterminer les consignes permettant d’obtenir le minimum de consommation de carburant ou d’hydrogène, et/ou d’énergie électrique.
Chaque entrée ou consigne est dépendante de l’état de certaines variables. Par exemple, la consigne de couple pour la machine électrique à appliquer sur les roues du véhicule est dépendante de la vitesse du véhicule et de l’état de charge de la batterie, la consigne de commande du circuit de refroidissement est dépendante de la température en temps réel dans le circuit de refroidissement, la consigne de chauffage du catalyseur est dépendante de la température en temps réel dans le catalyseur.
L’Hamiltonien ainsi déterminé est ensuite minimisé. Autrement dit, les valeurs des consignes pour lesquelles la valeur de l’Hamiltonien est la plus faible sont sélectionnées et appliquées au véhicule. Les valeurs de consignes sont ainsi déterminées en temps réel en fonction de l’état actuel du système.
L’application d’un tel modèle PMP utilise ainsi un modèle interne décrivant la dynamique du système à commander (ici le véhicule automobile et sa chaîne de traction), via des équations différentielles qui donnent une représentation du système. Un tel modèle PMP est par conséquent principalement basé sur une stratégie de commande optimale par boucle ouverte, qui calcule la solution de commande optimale en fonction des prédictions du modèle interne, avec très peu de rétroaction provenant de mesures courantes sur le système. Lorsque le modèle interne diffère très peu du système physique réel, l’utilisation d’un tel modèle PMP fournit une solution acceptable du point de vue de la précision, de sorte que le modèle conduit à une solution optimale correcte. Toutefois, le modèle interne peut différer du système physique réel, du fait notamment de simplifications de modèle, de perturbations externes, d’effets de vieillissement, etc. Le résultat fourni par un tel modèle souffre alors d’un manque de précision et/ou de stabilité du point de vue de la stratégie de commande d’optimisation employée.
Il existe donc un besoin de pouvoir disposer d’un procédé de commande optimale permettant l’optimisation d’un critère ou d’une combinaison de critères relatif(s) à un véhicule automobile par mise en œuvre d’un modèle PMP, tout en étant auto-adaptatif afin de tenir compte, de manière itérative, des écarts avec le système physique réel que constitue le véhicule.
Le document « Adaptative Control of a Hybrid Powertrain with Map-based ECMS – IFAC Proceedings – Vol 44, Issue 1, 2011, p2949-2954 » décrit une stratégie de commande optimale auto-adaptative appliquée sur des véhicules hybrides (de type à batterie électrique et pile à combustible). La stratégie de commande optimale met en œuvre un principe connu sous le nom de principe de minimisation de la consommation équivalente (dit principe ECMS en anglais, pour « Equivalent Consumption Minimization Strategy »). La stratégie de commande optimale mise en œuvre par ce principe ECMS consiste à considérer la batterie électrique du véhicule comme étant un réservoir de combustible auxiliaire, ce qui lui permet de choisir à chaque instant la commande qui minimise l’énergie totale prélevée aux deux réservoirs (le réservoir d’hydrogène constituant la source principale, la batterie électrique constituant le réservoir auxiliaire) par l’introduction de facteurs d’équivalence permettant de ramener les différentes consommations dans le même espace énergétique. Toutefois, une telle stratégie de commande auto-adaptative ne dispose pas des équations dites « conditions d’optimalité » utilisant les « co-états » ou « variables duales » nécessaires, et n’est pas transposable telle quelle dans un procédé de commande optimale mettant en œuvre un modèle PMP.
Dans chacun des procédés décrits ci-dessus, les étapes sont rebouclées de manière itérative à chaque nouvel instant d’échantillonnage. En outre, chacun des procédés est mis en œuvre pour un trajet prédéfini/donné pour le véhicule. Un tel trajet est par exemple prédit par un système de type « horizon électronique d’informations » (ou « eHorizon » en anglais, qui est basé classiquement sur le standard de format de données ADASIS – de l’anglais « Advanced Driver-Assistance Systems Interface Specifications » - pour les systèmes d’aide à la conduite prédictifs, ou sur tout autre type de dispositif), qui est relié au calculateur du véhicule. De manière connue en soi, un tel système de type « eHorizon » permet de gérer aussi bien des données statiques relatives à l’infrastructure routière (telles que par exemple la nature des routes, des carrefours, les vitesses limites réglementaires appliquées, etc.), que des données dynamiques (vitesse moyenne des véhicules situés sur la route, densité du trafic, données dynamiques relatives aux éléments d’infrastructure routière, etc.). Un tel système de type « eHorizon » est apte à recevoir ces données, à les décoder (via un décodeur), à les reconstituer (via un reconstructeur de données), et à les transmettre au calculateur du véhicule, et peut mettre en œuvre des algorithmes de prédiction de trajet des véhicules utilisant la notion de « trajet ou chemin le plus probable » (« Most Probable Path » en anglais).