Innovations Realized

L’effet de l’oniérage sur la productivité forestière

L’orniérage est l'impact de la machinerie sur les sols (par ex. la compaction) qui peut causer une perte de croissance de la régénération après coupe, et ce, à court et à long terme. C’est un problem important dans les écosystèmes caractérisés par des sols à textures fines. Cependant, dans les écosystèmes avec les sols plus grossiers, comme notre aire d’étude, nous ne savons pas si cette perturbation aura des effets négatifs ou des effets positifs suite aux activités de scarifiage. L’étude vise à caractériser les facteurs favorisant une perte de productivité suite à l’ornièrage et determiner quels endroits sont à risque et lesquels ne sont pas une préoccupation. Pour ce faire, nous analyserons les caractéristiques du sol ainsi que l’abondance et la croissance des arbres dans des sites perturbés et non-perturbés Au final, cette étude permettra d’isoler les conditions du milieu où l’orniérage cause une perte de productivité forestière.

Étude paramétrique de stratégies d’injection sur les émissions polluantes

Le système d’injection dans une machine thermique a une influence directe sur les émissions polluantes et les performances. Dans le but de développer un moteur plus écologique, une meilleure compréhension des variables d’injection permet de déterminer les conditions optimales afin de minimiser les émissions polluantes tout en maintenant des performances acceptables. Un prototype de Pratt & Whitney Canada (P&WC) sera utilisé pour recueillir les données nécessaires afin de mieux comprendre la portée des différents paramètres d’injection. L’objectif principal visé par cette recherche est d’identifier l’impact des paramètres d’injection et des conditions d’entrée d’air sur les émissions et la performance du moteur. Des relations pourront être déterminées à partir des données recueillies. Ces relations permettront par la suite d’optimiser la nouvelle génération de moteurs. Un objectif secondaire consiste à quantifier la recirculation de gaz d’échappement et son influence sur les performances du moteur.

Détermination des substrats optimaux favorisant la germination à effet allélopathique

La richesse géologique du Canada lui permet d’être un chef de file dans le domaine minéral. Cependant, cela cause des impacts sur l’environnement. En région, de nombreux sites génèrent du drainage minier acide (DMA) (écoulement d’eau acide). La couverture à effet de barrière capillaire (CEBC) est une des approches la plus utilisée pour limiter le DMA. Toutefois, la performance des CEBC à long terme est incertaine dû à l’intrusion des raciness des arbres. L’installation d’une barrière biologique contre l’invasion d’espèces indésirables est nécessaire. Installer des plants à effet allélopathique sur les CEBC pourrait s’avérer être une solution prometteuse. L’allélopathie est un processus par lequel la germination et/ou la croissance d’une plante sont inhibées par des composés chimiques libérés dans l’environnement par une autre plante, Le kalmia à feuilles étroites et le thé du Labrador sont des plantes allélopathiques. Afin d’accélérer leur croissance sur les CEBC, différents résidus industriels seront testés à titre de fertilisant.

Numérisation tridimensionnelle d’un véhicule et détermination automatisée de trajectoires robots

Groupe Domax est une entreprise spécialisée dans l’intégration et l’opération de lave-autos mécanisés en Amérique du Nord. Groupe Domax prévoit se positioner comme le nouveau leader mondial en ce qui a trait au lavage automatisé et écologique, et ainsi se démarquer favorablement dans un marché de 19,6 milliards de dollars seulement en Amérique du Nord. Pour en arriver à réaliser cet objectif, l’entreprise a besoin de développer une méthodologie de numérisation tridimensionnelle de véhicules routiers et de transposer ces données en coordonnées robotisées utilisables en milieu réel. Le projet de stage consiste donc en la détermination d’une méthodologie efficace et rapide utilisables par des robots 6-axes conventionnels de marque FANUC.

Modélisation et simulation du comportement dynamique de turbines hydroélectriques

Les producteurs de turbines hydroélectriques optimisent sans cesse leurs équipements pour des raisons concurrentiels, économiques et environnementales. C’est le cas des turbines hydroélectrique qui sont poussé à la limite de leur spécification pour répondre aux besoins du marché. Cette réalité augmente considérablement les risques de défaillance des composantes de la turbine. Estimer le niveau de dommage, l’usure et l’espérance de vie résiduelle des turbines devient donc un aspect essentiel à obtenir. C’est pourquoi une entreprise comme Andritz Hydro Ltée compile depuis plusieurs années des données sur le comportement dynamique et statique de ses turbines hydroélectriques. Ces données
procurent une source utile d’informations permettant d’étudier le comportement réel d’une turbine. L’un des désavantages avec l’acquisition de données, c’est que celles-ci sont recueillies sur une courte période de temps car l’instrumentation est confrontée à des conditions extrêmes. L’étude de fatigue du comportement réel à long terme devient donc difficile à estimer car l’enregistrement n’est limité qu’aux cycles de fatigue observés malgré le fait que d’autres cycles de grandes amplitudes sont forcément possibles.
Présentement, les différents partenaires industriels ne disposent pas de modèles permettant d’estimer adéquate le comportement en fatigue des signaux lorsque ceux-ci sont enregistrés sur une courte période. Le projet proposé pour se stage aura pour objectif de produire un outil de traitement de signal permettant de répondre à ce besoin. Les techniques basées sur la théorie des valeurs extrêmes et les outils cyclostationnaires jumelés à un modèle stochastique seront les outils privilégiés. Ainsi, il sera possible de déterminer l’impact en fatigue relié à des conditions d’opération mesurées. Par ailleurs, le produit proposé durant le stage permettra également d’analyser et de traiter des signaux vibratoires issus de machines tournantes. Par exemple, il pourrait être possible de caractériser certains phénomènes périodiques présents dans les signaux mesurés. En résumé, le stage aura pour objectif d’améliorer leur capacité de prédiction et de compréhension du comportement dynamique des turbines à diverses conditions d’opération à l’aide d’un outil de programmation.

Amelioration d’un code de mesure de champs de deformation par correlation d’images

Le but de ce projet de recherche est de poursuivre Ie développement d’un code de mesures de déformations par corrélation d’images. II s’agit d’une technique permettant d’évaluer les déformations subies par une pièce sollicitée mécaniquement à partir d’images prises à différents instants. Le principe consiste à comparer chaque image déformée à une image de référence, et à calculer la transformation qui permet de passer de I’une à l’autre. Cette méthode a pour avantage d’être adimensionnelle, sans contact, et d’être applicable à des pièces réelles aussi bien qu’à des échantillons testés en laboratoire. Son objectif premier est de mettre en évidence les hétérogénéités de déformation. En lien avec d’ autres techniques de caractérisation, elle contribue à une meilleure compréhension des mécanismes à I’origine de I’endommagement des pièces de structure, ainsi qu’à l’anticipation de leur fin de vie. Une première version du code a été obtenue au terme d’un stage précédent. II s’ agit maintenant de l’optimiser, d’ajouter certaines fonctionnalités et de Ie tester extensivement en interaction avec les utilisateurs.

Étude sur l’influence d’une vis hélicoïdale dans un épaissiseur de boue rouge à fond conique

Ce projet a pour but d’augmenter la durée de vie utile des épaississeurs présents dans les diverses usines de RIO TINTO ALCAN. En effet, ces épaississeurs, d’une dimension comparable à celle d’un édifice de 6 étages, possèdent un râteau interne qui a pour but de compacter et de transporter radialement la boue jusqu’à son puits de décharge. Avec le temps, la boue tend à se solidifier et à se coller sur la paroi du râteau; ce qui, une fois la couche de boue suffisament épaisse, provoque un phémonène de tourbillon dans l’épaisseur, le rendant inopérant. Une fois ce phémonène non reversible en place, il faut retirer le contenu de l’épaississeur et enlever cette couche de boue présente sur le râteau. Ceci représente un arrêt de production ainsi qu’une perte financière. L’ajout de la technologie des vis hélicoïdales permettra d’allonger la durée de vie de l’épaississeur et ainsi permettre de limiter la perte financière associée au nettoyage de ce dernier.

Impacts des changements climatiques sur les modèles de conception- 2ème partie

Ce projet a pour but d’étudier les impacts des changements climatiques sur les modèles de conception des liaisons hertziennes basés sur les recommandations de l’ITU (International Telecommunication Union). Ces paramètres comme la pluie, le gradient de réfractivité de l’atmosphère et la température sont sujets à des variations saisonnières. De plus, dans le contexte des changements climatiques, il est important que leurs impacts soient réévalués et au besoin soient calibrés pour le Canada. L’importance de cette étude dans le fait que la plus part des utilités électriques ont recours à ce type de liaisons, soit comme lien principal, soit comme lien redonnant pour déployer d’importantes applications (notamment le monitoring des équipements majeurs, le télédiagnostic, la télédétection et les relais de protection). Cette criticité des applications exige une attention particulière au niveau des modèles de conception afin de garantir une fiabilité très élevée de l’ordre de quelques dizaines de secondes par année. Sa portée globale va bien au‐delà les liaisons hertziennes car et il donnera des éléments de réponse aux questions relatives à l’impact des changements climatiques sur les services de télécommunications en général.

Génération de nanoparticules dans le but de developer un vaccin universel contre la grippe

L’objectif à long terme de ce projet de recherche est de mettre au point un vaccin universel contre le virus de la grippe. Pour ce faire, nous développerons un procédé de manufacture d’une protéine du virus influenza et tenterons d’améliorer son immunogénicité en augmentant sa complexicité via la formation de nanoparticules. Des essais d’immmunisation et de protection en souris seront effectués afin de valider l’efficacité de ce concept. Le vaccin universel contre la grippe permettra de protéger la population envers toutes les souches du virus de la grippe, incluant les souches pandémiques. De plus, ce vaccin sera produit à faible coût dans des bactéries. Comme la production de proteins recombinantes est le moyen le plus efficace et rapide de production dans le domaine pharmaceutique, il s’agit d’un avantage concurrentiel sur les autres approches utilisées aujourd’hui.

A cognitive approach to intelligent gaming: Analysis of eye movement

Le projet vise a mesurer de fac;on objective I'etat physiologique et affectif dans lequel se trouvent les joueurs de jeux videos, et ce, en temps reel. Pour se faire, Ie suivi des mouvements oculaires des joueurs sera enregistre lors de sessions de jeu. L'analyse du mouvement des yeux mise en lien avec I'etat cognitif et affectif rapporte par les joueurs permettra ulterieurement d'adapter Ie jeu en temps reel en fonction de I'etat affectif des joueurs et ainsi maximiser I'experience de jeu et prevenir son abandon.

Ubisoft Quebec evalue actuellement Ie facteur amusement et la convivialite des jeux a I'aide d'entrevues et de questionnaires qui peuvent etre influences par plusieurs biais. Ce projet permettra a I'entreprise de non seulement de rendre plus objectif Ie processus d'evaluation de ces aspects, mais egalement de devenir un pionner dans la creation de jeu « intelligent)} s'adaptant a I'etat cognitif etaffectif des joueurs.

Évaluation des coûts socio-économiques reliés aux bris au Québec

Au Québec, en 2011, on ne recense pas moins de 5 bris d’infrastructure souterraine par jour. Ces accidents mettent en danger la santé et la sécurité des travailleurs et sont très coûteux. Cependant, si les couûts de reparation d’un réseau (coûts directs) sont relativement faciles à identifier et à imputer à un événement, les coûts sociaux et environnementaux (coûts indirects) sont quant à eux difficilement quantifiables et de surcroit rarement pris en compte dans les décisions en matière de travaux ou de prévention. Les bris peuvent en effet occasionner des coûts reliés au déploiement des services d’urgence, aux perturbations de la circulation, aux interruptions de service, à l’évacuation des résidents etc..

L’évaluation des coûts socio-économiques reliés aux bris des infrastructures souterraines que nous nous proposons de réaliser en collaboration avec l’Alliance pour la Protection des Infrastructures Souterraines du Québec, (dont les partenaires sont Gaz Métro, Bell et Hydro-Québec entre autre) est une étape incontournable qui va permettre, en fournissant une typologie exhaustive des coûts indirects ainsi que le chiffrage réaliste de quelques bris au Québec (via 3 études de cas avec des entreprises), de convaincre les entrepreneurs de l’importance de la prévention et par le fait mêmes de réduire la facture reliée à ces bris pour les entreprises, la population, les municipalités, les services d’urgences etc.

Gestion des sédiments de dragage et processus bio-physico-chimiques impliqués

La marina Saurel connait un problème récurrent d’envasement du fait de sa position géographique à la confluence du fleuve Saint-Laurent et de la rivière Richelieu. Cette situation conduit fréquemment à des dragages d’urgence, puis au confinement du matériel sédimentaire contaminé. C’est dans la perspective d’affiner la compréhension sur les mécanismes de mobilité géochimique et de spéciation des contaminants associés aux sédiments de dragage, que s’inscrit l’étude proposée. Pour se faire, 240 m3 de sédiments ont été dragués puis répartis équitablement dans six bassins expérimentaux.

Ces derniers sont exposés aux différents impondérables qu’impliquent les conditions naturelles réelles. Chacun des bassins est relié à un regard permettant de recueillir l’eau de lixiviation. L’objectif de cet essai est de caractériser la spéciation des métaux et des hydrocarbures, selon l’évolution des conditions physico-chimiques. Les possibilités de revalorisation des sédiments excavés, au niveau de sablières en fin de vie de l’entreprise partenaire, seront évaluées.

Mots-clefs (5) : Dragage, Métaux, Hydrocarbures, Sablière, Spéciation