Methodes temps-frequence appliquees a l'analyse de signaux issus d'ecoulements turbulents PDF Download

Author: José Martinez (Professeur à l'École Polytechnique de Nantes)
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Author: José Martinez (Professeur à l'École Polytechnique de Nantes)
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Pages : 238

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Cette thèse présente une application originale à la mécanique des fluides des analyses temps-fréquence issues des décompositions linéaires continues (FOURIER à fenêtre glissante, ondelettes,...). Dans une première approche, on cherche à estimer les lois de modulation des composantes d'un signal à l'aide de la phase de la transformée. L'algorithme exposé permet ensuite de restreindre la représentation à des lignes caractéristiques, constituant la signature temps-fréquence du signal. Dans ce cadre "continu", on développe une extension temps-fréquence des fonctions de corrélation, basée sur le principe de ces décompositions linéaires. Dans une deuxième partie, on cherche à étendre et unifier ces transformations continues à l'aide d'un troisième paramètre d'échelle. La décomposition obtenue, non linéaire, permet d'extraire de manière itérative les composantes discrètes, localisées d'un signal en fonction d'un critère énergétique. Ces outils sont appliqués à deux cas expérimentaux. Le premier s'intéresse à un obstacle placé dans une conduite. On y quantifie l'intermittence et la fluctuation de la fréquence de détachement tourbillonnaire en fonction des conditions initiales et des perturbations amont. Le deuxième cas d'écoulemnt, de type diaphragme, se définit par une variation brutale de la section. On isole et quantifie les tourbillons individuellement, puis on suit, au cours de leur progression dans l'écoulement, l'évolution de l'échelle et de leur vitesse de convection. Cette approche permet de détecter des phénomènes d'appariements entre structures et de séparer l'influence des diverses perturbations de celle de l'aérodynamique.

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Category : Fluid dynamic measurements
Languages : en
Pages : 528

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ISBN: 9780791814734
Category : Flow visualization
Languages : en
Pages : 214

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Author: Zsolt-Andrei Peter
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Languages : fr
Pages : 228

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Le but de la thèse est l'analyse de simulations numériques directes de la turbulence bidimensionnelle dans un écoulement décrit par les équations de Navier-Stokes. Dans le traitement des données numériques (pression, vitesse et vorticité) on utilise des méthodes mathématiques combinées de traitement du signal et de l'image pour mieux comprendre le phénomène de la turbulence 2D. Le premier volet de l'étude porte sur l'analyse des signaux 1D en certain points de l'écoulement, tandis que le deuxième développe une analyse similaire pour les images de l'écoulement provenant de la même simulation. On a essayé de valider la coexistence des deux cascades dans le spectre d'énergie, prédit par Batchelor et Kraichnan. Parmi les techniques utilisées on compte l'analyse Fourier, les ondelettes et le modèle auto-régressif pour représenter et comparer le contenu des fréquences des signaux. On a réalisé une analyse temps-fréquences des données en utilisant l'algorithme de choix de la meilleur base des paquets d'ondelettes et cosinus. Ces fonctions de type paquets ont été aussi employées à la séparation de l'écoulement en parties significatives de point de vue physique. La méthode de la décomposition en valeurs singulières (POD), basée sur la théorie de Hilbert-Schmidt est aussi exploitée pour comprimer les donnés et pour localiser les structures cohérentes dans l'écoulement turbulent. Ces résultats ont été combinés dans le cadre de l'algorithme de matching-pursuit pour trouver les motifs d'écoulement qui sont cohérents avec un dictionnaire particulier (comme les paquets d'ondelettes et cosinus, fonction de Gabor, modes POD, modes prolate etc.).

Author: Edith Grall Mae͏̈s
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Languages : fr
Pages : 121

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De nouvelles méthodes pour l'analyse et la classification de signaux non stationnaires, basées sur les représentations temps-fréquence sont proposées. Une étude sur la lisibilité des représentations temps-fréquence, propriété importante pour l'analyse visuelle d'une représentation, est présentée. Les performances de différentes méthodes de représentation en terme de lisibilité sont étudiées à l'aide de différents signaux synthétiques et évaluées enf onction de diverses caractéristiques de signaux. Une méthode nommée méthode de corrélaiton permettant d'obtenir une bonne lisibilité pour une grande variété de signaux est proposée. Elle consiste à sélectionner les termes signal de la distribution de Wigner-Ville à l'aide d'un coefficient de corrélation local. Les travaux effectués dans le cadre de la classification concernent des processus décrits uniquement à l'aide d'une base d'exemples étiquetés. Deux approches sont considérées. Une première approche consiste à effectuer une corrélation dans le plan temps-fréquence. Dans ce cadre, différentes méthodes de représentaton n'appartenant pas à la classe de Cohen sont comparées. Une seconde approche est fondée sur l'extraction d'attributs à partir d'un représentation temps-fréquence. Une méthode pour l'extraction automatique d'attributs discriminants est proposée. Chaque attribut est obtenu en appliquant une transformation paramétrable à la distribution de Wigner-Ville du signal. Les paramètres sont déterminés à partir d'une base d'apprentissage, pour maximiser un critère d'information mutuelle. Les méthodes sont appliquées à un exemple concret, qui porte sur la classification de complexes K et d'ondes Delta dans l'électroencéphalogramme du sommeil.

Author: Patrice Abry
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Languages : fr
Pages : 249

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LE PREMIER CHAPITRE CONSTITUE UNE VISITE GUIDEE DE L'ANALYSE EN ONDELETTES. LES COMPARAISONS SYSTEMATIQUES DES DEFINITIONS ET PROPRIETES DES DIFFERENTES TRANSFORMEES, CONTINUE OU DISCRETE, PERMETTENT DE PROPOSER QUELQUES ELEMENTS DE REPONSE AUX QUESTIONS AUXQUELLES UN UTILISATEUR DEVRA FAIRE FACE LORS DE LA MISE EN UVRE DE CET OUTIL POUR L'ANALYSE DE SIGNAUX EXPERIMENTAUX: LE TEMPS-ECHELLE EST-IL LA REPONSE APPROPRIEE, QUELLE VARIANTE DE LA TRANSFORMEE EN ONDELETTES CHOISIR, QUELLE ONDELETTE, QUEL ALGORITHME EMPLOYER ? DANS LE DEUXIEME CHAPITRE, ON S'INTERESSE DAVANTAGE A L'ANALYSE MULTIRESOLUTION ET A LA POSSIBILITE DE DESSINER UNE INFINIE VARIETE D'ONDELETTES (SEMI-, BI-) ORTHOGONALES, QUI CORRESPONDENT A DES MOTIFS D'ANALYSE CHOISIS A PRIORI. LE TROISIEME CHAPITRE PROPOSE TROIS CATEGORIES D'APPLICATIONS POUR LESQUELLES LA PERTINENCE DES COEFFICIENTS DE LA TRANSFORMEE EN ONDELETTES COMME ESPACE DE REPRESENTATION EST DISCUTEE ET PARTICULIEREMENT SOULIGNEE: ESTIMATION SPECTRALE DEDIEE AUX PROCESSUS EN 1/F ; DETECTION DE TRANSITOIRES LARGE-BANDE ; ANALYSE DE PHENOMENES DE LONGUE DEPENDANCE DANS LES PROCESSUS PONCTUELS. ON PRESENTE ENFIN, DANS LE DERNIER CHAPITRE, LES RESULTATS OBTENUS, A L'AIDE D'ANALYSE TEMPS-ECHELLE, SUR DES SIGNAUX DE PRESSION ISSUS D'UNE EXPERIENCE DE TURBULENCE DEVELOPPEE. ON CARACTERISE NOTAMMENT UN CERTAIN NOMBRE DE PROPRIETES DES FILAMENTS DE VORTICITE, STRUCTURES COHERENTES PRESENTES DANS LES ECOULEMENTS TURBULENTS. ON ETUDIE AUSSI LE PHENOMENE D'INTERMITTENCE EN GOMMANT, DANS LES SIGNAUX, LES DEPRESSIONS. POUR CELA, ON MANIPULE LES COEFFICIENTS DE LA DECOMPOSITION EN ONDELETTES COINCIDENTS AVEC LE PASSAGE DE CES DEPRESSIONS

Author: Hermann Schlichting (Deceased)
Publisher: Springer
ISBN: 366252919X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 814

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This new edition of the near-legendary textbook by Schlichting and revised by Gersten presents a comprehensive overview of boundary-layer theory and its application to all areas of fluid mechanics, with particular emphasis on the flow past bodies (e.g. aircraft aerodynamics). The new edition features an updated reference list and over 100 additional changes throughout the book, reflecting the latest advances on the subject.

Author: Arthur Akers
Publisher: CRC Press
ISBN: 1420014587
Category : Science
Languages : en
Pages : 401

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The excitement and the glitz of mechatronics has shifted the engineering community's attention away from fluid power systems in recent years. However, fluid power still remains advantageous in many applications compared to electrical or mechanical power transmission methods. Designers are left with few practical resources to help in the design and

Author: Philippe Gourbesville
Publisher: Springer
ISBN: 9812876154
Category : Science
Languages : en
Pages : 616

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This book is a collection of extended papers based on presentations given during the SIMHYDRO 2014 conference, held in Sophia Antipolis in June 2014. It focuses on the modeling and simulation of fast hydraulic transients, on 3D modeling, and on uncertainties and multiphase flows. The book explores both the limitations and performance of current models and presents the latest developments based on new numerical schemes, high-performance computing, multiphysics and multiscale methods, and better interaction with field or scale model data. It addresses the interests of practitioners, stakeholders, researchers and engineers active in this field.