Caractérisation des propriétés mécaniques de la pâte de carbone à 150°C dans le but d’optimiser la mise en forme des anodes utilisées dans les cuves Hall-Héroult

Les anodes de carbone sont des éléments consommables servant d’électrode dans la réaction électrochimique d’une cuve Hall-Héroult. Ces dernières sont produites massivement via une chaine de production dont la mise en forme est une des étapes critiques puisqu’elle définit une partie de leur qualité. Le procédé de mise en forme actuel n’est pas pleinement optimisé. Des gradients de densité importants à l’intérieur des anodes diminuent leur performance dans les cuves d’électrolyse. Encore aujourd’hui, les anodes de carbone sont produites avec comme seuls critères de qualité leur densité globale et leurs propriétés mécaniques finales. La manufacture d’anodes est optimisée de façon empirique directement sur la chaine de production. Cependant, la qualité d’une anode se résume en une conductivité électrique uniforme afin de minimiser les concentrations de courant qui ont plusieurs effets néfastes sur leur performance et sur les coûts de production d’aluminium. Cette thèse est basée sur l’hypothèse que la conductivité électrique de l’anode n’est influencée que par sa densité considérant une composition chimique uniforme. L’objectif est de caractériser les paramètres d’un modèle afin de nourrir une loi constitutive qui permettra de modéliser la mise en forme des blocs anodiques. L’utilisation de la modélisation numérique permet d’analyser le comportement de la pâte lors de sa mise en forme. Ainsi, il devient possible de prédire les gradients de densité à l’intérieur des anodes et d’optimiser les paramètres de mise en forme pour en améliorer leur qualité. Le modèle sélectionné est basé sur les propriétés mécaniques et tribologiques réelles de la pâte. La thèse débute avec une étude comportementale qui a pour objectif d’améliorer la compréhension des comportements constitutifs de la pâte observés lors d’essais de pressage préliminaires. Cette étude est basée sur des essais de pressage de pâte de carbone chaude produite dans un moule rigide et sur des essais de pressage d’agrégats secs à l’intérieur du même moule instrumenté d’un piézoélectrique permettant d’enregistrer les émissions acoustiques. Cette analyse a précédé la caractérisation des propriétés de la pâte afin de mieux interpréter son comportement mécanique étant donné la nature complexe de ce matériau carboné dont les propriétés mécaniques sont évolutives en fonction de la masse volumique. Un premier montage expérimental a été spécifiquement développé afin de caractériser le module de Young et le coefficient de Poisson de la pâte. Ce même montage a également servi dans la caractérisation de la viscosité (comportement temporel) de la pâte. Il n’existe aucun essai adapté pour caractériser ces propriétés pour ce type de matériau chauffé à 150°C. Un moule à paroi déformable instrumenté de jauges de déformation a été utilisé pour réaliser les essais. Un second montage a été développé pour caractériser les coefficients de friction statique et cinétique de la pâte aussi chauffée à 150°C. Le modèle a été exploité afin de caractériser les propriétés mécaniques de la pâte par identification inverse et pour simuler la mise en forme d’anodes de laboratoire. Les propriétés mécaniques de la pâte obtenues par la caractérisation expérimentale ont été comparées à celles obtenues par la méthode d’identification inverse. Les cartographies tirées des simulations ont également été comparées aux cartographies des anodes pressées en laboratoire. La tomodensitométrie a été utilisée pour produire ces dernières cartographies de densité. Les résultats des simulations confirment qu’il y a un potentiel majeur à l’utilisation de la modélisation numérique comme outil d’optimisation du procédé de mise en forme de la pâte de carbone. La modélisation numérique permet d’évaluer l’influence de chacun des paramètres de mise en forme sans interrompre la production et/ou d’implanter des changements coûteux dans la ligne de production. Cet outil permet donc d’explorer des avenues telles la modulation des paramètres fréquentiels, la modification de la distribution initiale de la pâte dans le moule, la possibilité de mouler l’anode inversée (upside down), etc. afin d’optimiser le processus de mise en forme et d’augmenter la qualité des anodes.

La promotion de la saine alimentation chez des femmes à risque de développer du diabète gestationnel

L’objectif général de la thèse est d’identifier des moyens novateurs afin de promouvoir la saine alimentation, soit la consommation de fruits et légumes, chez des femmes à risque de développer du diabète gestationnel. L’Intervention Mapping a servi de cadre pour planifier les étapes nécessaires au développement de l’intervention. Pour atteindre l’objectif de la thèse, quatre projets de recherche distincts, mais complémentaires ont été réalisés. Le premier projet de recherche impliquait d’effectuer une revue systématique sur la validation des mesures auto-déclarées de l’alimentation durant la grossesse. L’objectif était de recenser les méthodes utilisées pour mesurer l’alimentation durant la grossesse et de vérifier leurs qualités psychométriques pour identifier les outils à privilégier pour évaluer l’alimentation des femmes enceintes. L’objectif du deuxième projet de recherche était de valider un court questionnaire sur la consommation de fruits et légumes chez des femmes enceintes. Le troisième projet était une recherche formative dont l’objectif était de développer le contenu d’un questionnaire utilisant l’activation des intentions pour favoriser la consommation de fruits et légumes chez des femmes à risque de développer du diabète gestationnel. L’objectif du quatrième projet de recherche était d’évaluer l’efficacité d’une intervention de type activation des intentions comparativement à un groupe contrôle utilisant l’effet question-comportement pour promouvoir la consommation de fruits et légumes chez des femmes en âge de procréer (18 à 44 ans) à risque de développer du diabète gestationnel. Il s’est avéré que l’activation des intentions et l’effet question-comportement sont des techniques efficaces pour augmenter la consommation de légumes chez des femmes en âge de procréer à risque de développer du diabète gestationnel. Ce résultat suggère que ces deux techniques peuvent être utilisées pour favoriser une alimentation saine avant le début de la grossesse afin de diminuer le risque de développer du diabète gestationnel ou du diabète de type 2 et ainsi assurer la santé de la femme et celle de son enfant. Bref, les quatre projets de recherche de la thèse ont permis de développer une intervention qui utilisait un outil validé pour mesurer la consommation de fruits et légumes, qui répondait aux besoins de la population cible et qui fut efficace pour promouvoir la saine alimentation chez des femmes à risque de développer du diabète gestationnel.

Modérateurs de l’efficacité d’une approche de médiation auprès de jeunes suivis pour troubles de comportement en vertu de la Loi sur la protection de la jeunesse

Méthodologie: Analyses de régression multiple

Analyse des déplacements permanents des barrages en remblai et en enrochement par des méthodes pseudo-dynamiques pour l’est du Canada

Le projet de recherche a été réalisé dans le but premier de mettre à niveau, d’adapter et de rendre opérationnelle la méthode de Newmark pour les types de barrages et les types de séismes habituellement rencontrés au Québec. Pour ce faire, une Banque de Signaux Sismiques pour l’Est du Canada (BDSSEC), contenant 451 accélérogrammes, a été produite de même qu’un code de calcul permettant de calculer les déplacements permanents, par double intégration numérique, selon la méthode de Newmark. À partir d’analyses statistiques, des modèles prédictifs applicables au contexte sismologique de l’Est canadien ont été développés en considérant un comportement rigide-plastique (méthode dite du « bloc rigide ») et un comportement viscoélastique linéaire équivalent (méthode dite « flexible »). La comparaison entre le nouveau modèle rigide-plastique pour l’Est avec ceux existants développés à partir de signaux de l’Ouest américain a montré que les déplacements permanents évalués pour l’Est peuvent être significativement inférieurs à ceux de l’Ouest pour des magnitudes et des distances épicentrales comparables compte tenu de leur contenu fréquentiel plus fort en hautes fréquences. Le modèle prédictif flexible a montré qu’il pouvait prédire des déplacements permanents du même ordre de grandeur que Makdisi et Seed (1977) et de Rathje et Antonakos (2011). Les déplacements permanents sont amplifiés par la méthode flexible comparativement à la méthode rigide principalement lorsque le ratio entre la période prédominante de l’ouvrage et la période moyenne de la sollicitation se situe autour de 1. Le second but consistait à tester l’applicabilité de la méthode du bruit de fond ambiant (H/V) comme outil expérimental pour estimer la période prédominante des barrages en remblai et en enrochement (Tp). Les études comparatives ont montré, de façon générale, une bonne concordance entre les calculs analytiques et les mesures expérimentales tant et aussi longtemps que les hypothèses à la base des modèles sont respectées.

L’adoption coutumière inuit au Nunavik et le comportement de l’enfant à l’âge scolaire

Le principal objectif de cette thèse est de documenter les liens entre l’adoption coutumière inuit et le comportement de l’enfant adopté à l’âge scolaire. Au Nunavik, un tiers des enfants sont adoptés conformément aux pratiques d’adoption coutumière. Le premier article décrit le contexte culturel et les principales caractéristiques de cette pratique. Couramment qualifiée de « don d’enfants », elle repose sur la cession libre et volontaire d’un enfant à un proche parent (tante, oncle, grands-parents) ou à un autre membre de la communauté. Contrairement à l’adoption plénière, en vigueur ailleurs au Canada et aux États-Unis, l’adoption coutumière n’est pas confidentielle et le lien de filiation biologique est préservé. Actuellement, les informations disponibles sur le développement de l’enfant inuit adopté proviennent d’un petit nombre d’études menées auprès d’enfants inuit suivis par les services de protection de la jeunesse. Basée sur les données d’une étude longitudinale prospective menée au Nunavik, cette thèse porte sur un échantillon de 46 enfants adoptés et de 231 enfants non-adoptés suivis de la naissance à l’âge scolaire. Des informations sur l’environnement prénatal et familial ont été collectées et le comportement de l’enfant à l’âge scolaire a été mesuré à l’aide du Child Behavioral Checklist complété par le professeur. Le deuxième article compare les enfants adoptés et non-adoptés sur un ensemble de variables prénatales et familiales et détermine la contribution du statut d’adoption au développement de problèmes de comportements à l’âge scolaire. Les résultats indiquent que le statut d’adoption n’est pas associé aux problèmes de comportements, mais que les enfants adoptés et non-adoptés sont élevés dans des environnements familiaux distincts. Compte tenu de ces différences, le dernier article s’intéresse aux facteurs de risques associés aux problèmes d’attention et aux problèmes externalisés chez les enfants inuit adoptés (n=46). Les caractéristiques de l’environnement familial expliquent une part plus importante des problèmes d’attention et des problèmes externalisés que les caractéristiques prénatales. Ces résultats contrastent avec les études sur l’adoption domestique et internationale menées auprès de populations allochtones. Les points de convergences et de divergences sont discutés et certaines pistes d’explications sont proposées.

Déterminants biologiques et maternels des problèmes de comportement chez l’enfant inuit d’âge scolaire

Méthodologie: Corrélations de Pearson, Matrice de Raven

Caractérisation du potentiel de champ locale dans le cortex préfrontal médian du rat durant le stress et la prise alimentaire

Le stress joue un rôle important dans le maintien de la qualité de vie quotidienne. Une exposition à une situation stressante peut causer divers désordres neuropsychiatriques du cerveau qui sont associés avec des problèmes liés au sommeil, à la dépression, à des problèmes digestifs et à des troubles de l’alimentation. Les traitements de ces troubles liés au stress sont très coûteux à travers le monde. De nos jours, des considérations importantes ont été soulevées afin de trouver des moyens appropriés pour la prévention plutôt que de dépenser ultérieurement plus de budget sur les traitements. De cette façon, l’étude et l’expérimentation sur les animaux des troubles liés au stress sont l’un des moyens les plus fiables pour atteindre une compréhension plus profonde des problèmes liés au stress. Ce projet visait à révéler la modulation des potentiels de champ locaux (LFP) lors de la consommation de sucrose dans deux conditions englobant la condition de contrôle non-stressante et celle stressante d’un choc électrique aiguë à la patte dans le cortex préfrontal médian (CPFm) du cerveau de rat. Le CPFm est une structure importante dans la réponse au stress et à l’anxiété par l’interaction avec l’axe hypothalamique-pituitaire surrénale (HPA). Les résultats de ce projet ont révélé que la plupart des coups de langue se sont produits dans les 15 premières minutes de l’accès à une solution de sucrose autant pour la condition contrôle non-stressante que pour la condition stressante. En outre, le stress aigu d’un choc à la patte affecte de manière significative la consommation horaire de sucrose en diminuant le volume de la consommation. Les résultats ont également révélé une présence importante du rythme thêta dans le CPFm pendant la condition de base et pendant l’ingestion de sucrose dans les deux conditions. De plus, les résultats ont montré une diminution de puissance des bandes delta et thêta lors des initiations de léchage du sucrose. Ce projet conduit à des informations détaillées sur les propriétés électrophysiologiques du cortex infra-limbique (IL) du CPFm en réponse à l’exposition à des conditions de stress et de l’apport d’une solution de sucrose. Ce projet permet également de mieux comprendre les mécanismes neurophysiologiques des neurones du CPFm en réponse à l’exposition à une condition stressante suivie d’apport de sucrose. Ce projet a également permis de confirmer les effets anorexigènes du stress et suggèrent également que la synchronisation neuronale dans le cortex IL peut jouer un rôle dans le comportement de léchage et sa désynchronisation pendant le léchage après une exposition à des conditions stressantes.