Mise à l’essai et évaluation qualitative d’une intervention inspirée de la pédagogie narrative destinée aux infirmières soignant des personnes âgées en état confusionnel aigu

Les personnes âgées occupent une proportion importante des lits dans les centres hospitaliers de soins de courte durée québécois et leur présence est en augmentation. Parmi ces personnes, plusieurs présentent un état confusionnel aigu (ÉCA), voire un délirium, au cours de leur hospitalisation. Les soins infirmiers qu’elles requièrent sont complexes et les études portant sur la formation continue des infirmières tiennent peu compte de cette réalité. Les approches utilisées dans les études sont surtout centrées sur l’acquisition de connaissances et d’habiletés techniques et négligent les aspects créatifs, relationnels, critiques, réflexifs et éthiques essentiels à une prestation de soins infirmiers de qualité. On y retrouve également peu d’informations sur la conception de l’intervention éducative et sur son évaluation. C’est dans cette perspective que le but de l’étude était de mettre à l’essai et d’évaluer qualitativement le processus et les résultats d’une intervention éducative auprès d’infirmières soignant des personnes âgées hospitalisées en ÉCA. Plus particulièrement, ce sont les conditions facilitant et contraignant l’intervention, les aspects les plus utiles pour la pratique, les différents savoirs exprimés et les résultats de soins perçus par les participantes qui étaient recherchés. C’est en s’inspirant de la pédagogie narrative de Diekelmann (2001) et des savoirs infirmiers de Chinn et Kramer (2008) que l’intervention a été conçue et évaluée. La description d’expériences de soins vécues par les infirmières et la création d’un environnement d’apprentissage favorisant l’interprétation, en groupe, de ces expériences à l’aide d’informations théoriques et empiriques caractérisent la pédagogie narrative à la base de cette intervention. Pour atteindre le but, une étude de cas a été retenue. La stratégie d’échantillonnage par choix raisonné a permis de sélectionner des participantes travaillant sur les trois quarts de travail, ayant différents niveaux de formation et une expérience comme infirmière variant de huit mois à 36 ans, dont l’âge variait de 23 à 64 ans. L’échantillon, composé de 15 infirmières soignant fréquemment des personnes en ÉCA et travaillant sur des unités de soins chirurgicaux cardiologiques et orthopédiques, était réparti dans trois groupes égaux de cinq participantes. L’intervention éducative comprenait quatre journées de formation offertes à intervalle de trois semaines pour une durée totale de 12 semaines. Au cours de chacune de ces journées, les participantes devaient effectuer un travail écrit réflexif concernant une situation de soins vécue avec une personne en ÉCA et, par la suite, partager, interpréter et s'interroger sur ces situations en faisant des liens avec des informations théoriques et empiriques sur l’ÉCA dans le cadre d’un atelier de groupe. Une triangulation de méthodes de collecte de données, incluant des notes de terrain de l’investigatrice, les travaux réflexifs des participantes, des questionnaires complétés par les participantes après chaque journée de formation et une entrevue individuelle avec chaque participante réalisée par une intervieweuse externe à la fin de l’intervention, a permis de décrire la mise à l’essai de l’intervention et d’évaluer qualitativement son processus et ses résultats. Une analyse de contenu des données qualitatives intra et inter participante a été effectuée. La mise à l’essai de l’intervention a mis en évidence l’importance de tenir compte des besoins variés des participantes et d’ajuster l’intervention éducative d’un groupe à l’autre, notamment eu égard aux contenus théoriques et empiriques sur l’ECA. L’évaluation du processus souligne que l’intervention a été facilitée par les attitudes et la diversité des expériences des participantes, ainsi que par l’utilisation de situations de soins réelles permettant d’intégrer la théorie dans la pratique. L’accès à de nouveaux outils d’évaluation des personnes en ÉCA a été perçu particulièrement utile par les participantes. Quant à l’évaluation des résultats, elle a permis de rendre visibles de nombreux savoirs empiriques, éthiques et esthétiques et certains savoirs personnels et émancipatoires exprimés par les participantes. Les participantes ont, entre autres, réalisé des évaluations plus approfondies des personnes en ÉCA, ont réduit ou évité les mesures de contrôle physiques des personnes atteintes et ont impliqué davantage les familles dans les soins. L’évaluation a aussi permis de décrire certains résultats perçus par les participantes sur le bien-être physique et psychologique des personnes soignées et sur les familles. Les personnes en ECA étaient, entre autres, rassurées, plus calmes et soulagées et les familles moins inquiètes et davantage impliquées dans les soins. Les résultats de l’étude mettent en évidence l’applicabilité d’une intervention éducative narrative basée sur un cadre de référence en sciences infirmières et son utilité pour la formation continue dans les milieux de soins. L’étude ouvre la porte à des possibilités de transfert de l’intervention à d’autres populations d’infirmières soignant des clientèles ayant des besoins complexes, notamment en gériatrie, en oncologie ou en soins palliatifs. Des études visant à évaluer l’intervention auprès d’un échantillon plus important et à explorer ses effets sur les personnes soignées et leurs familles sont proposées.

La poétique pathique de Georges Bataille et de Pierre Klossowski

L’objectif de la thèse est de montrer en quoi le roman ou la littérature incarne une forme de connaissance qui lui est propre, que Pierre Klossowski appelle la « connaissance pathétique ». Celle-ci fait appel aux passions plutôt qu’à la seule raison et repose sur des percepts et des affects bien davantage que sur des idées et sur des concepts. L’œuvre romanesque de Georges Bataille et de Pierre Klossowski me servira d’exemple et d’objet d’analyse, dans la mesure où l’écriture fictionnelle y est toujours au service d’une ‘’passion’’ philosophique, dans laquelle l’auteur entraîne ses personnages en même temps que le lecteur. Cette « connaissance pathétique » que le sujet est amené à vivre passe notamment par les mécanismes d’une écriture qui tente d’énoncer l’innommable. Cette orientation esthétique suit la voie tracée par Nietzsche, et les grandes thématiques associées à ce dernier constituent à la fois, au niveau de l’énoncé, un contenu thématique et diégétique récurrent (par exemple : dans Le Baphomet, nous sommes en présence du personnage de Friedrich l’Antéchrist) et, au niveau de l’énonciation, une stratégie narrative qui consiste à piéger le lecteur dans un système d’interprétations ambiguës, contradictoires et provocatrices qui déclenchent chez lui une activité cognitive effrénée, de nature passionnelle ou pathétique (par exemple : Le récit Les lois de l’hospitalité commence par un avertissement au lecteur, où on le met en garde contre « l’attrape concertée » que représente le récit). J’étudierai en détail, sur le plan de l’expression et du contenu, ces stratégies cognitives de la transgression et du simulacre grâce auxquelles l’auteur amène ses personnages et son lecteur à éprouver des pensées comme une forme de passion. L’analyse de la poétique pathique comme forme privilégiée de l’écriture narrative chez Pierre Klossowski et chez Georges Bataille nécessitera le recours à une analyse de l’œuvre de Nietzsche et de Sade dans un premier temps pour retracer ce qui est l’enjeu de la réception de ces œuvres par les deux auteurs français. Dans un deuxième temps, l’analyse des œuvres de Georges Bataille et de Pierre Klossowski me permettra de comprendre comment elles déclenchent chez le lecteur une expérience pathétique où la difficulté d’atteindre à une connaissance rationnelle univoque déclenche chez le destinataire du texte une activité cognitive complexe de nature proprement littéraire ou romanesque. Enfin, le corpus qui me servira d’exemple dans la description de ces phénomènes sera constitué des principales œuvres discursives de Bataille et de Klossowski (L’expérience intérieure, Nietzsche et le cercle vicieux) ainsi que de leurs œuvres romanesques (L’histoire de l’œil, Divinus Deus, L’abbé C., La vocation suspendue, Les lois de l’hospitalité et Le Baphomet).

Analyse du processus relationnel formant la socialisation à un ordre professionnel au Québec

Les professions ont acquis une importance considérable à travers les sociétés modernes. Lors de la modernisation du Code des professions au Québec, les membres de l’Ordre des psychologues du Québec (OPQ) ont eu à se positionner sur les enjeux entourant les développements de leur profession. Ce mémoire analyse le lien entre la structure relationnelle constitutive de la socialisation effectuée par ce groupe professionnel. Ceci, au moment de la redéfinition du cadre législatif en matière de psychothérapie. Des analyses de réseaux sur onze temps, de deux types de capital social, permettent de saisir les corollaires des structures relationnelles sur la socialisation de l’Ordre professionnel. Puis, les discours écrits sur la modernisation dans leur revue professionnelle sont résumés dans un narratif permettant l’analyse des stratégies de leur socialisation. Bien que contingent, la forme de la structure relationnelle stabilise la socialisation des membres. La structure relationnelle amène le capital social collectif à densifier le réseau des relations internes du groupe et permet l’essor, par l’intermédiarité des membres ayant du capital social individuel, d’une culture réseau. Ces membres, bien positionnés dans l’ordre, conduisent la socialisation de l’ensemble du groupe durant les enjeux rencontrés. Le narratif corrobore la concordance des stratégies de socialisation des membres de l’OPQ aux objectifs des principes de l’Office des professions du Québec. Puisque névralgique, bien que contingent, la structure relationnelle de la socialisation participe de la différenciation de degré entre le modèle professionnel et les autres types de métiers.

À la cheville des temps : la construction du présent dans la littérature narrative française au tournant du XXIe siècle

Cette thèse de doctorat met en lumière les stratégies narratives déployées dans le récit français actuel pour représenter et construire son présent. L’hypothèse principale que cette recherche vérifie est la suivante : la littérature narrative d’aujourd’hui, par le recours à une énonciation entremêlant discours et narration ainsi que par une utilisation critique et pragmatique du passé, réplique au « présentisme » observé par François Hartog, cette perspective sur les temps dont le point d’observation et le point observé sont le présent. Les écrivains contemporains mettent en place un régime de temporalités où passé et avenir sont coordonnés au présent pour pacifier le rapport entre les trois catégories temporelles et faire apparaître un présent qui, sinon, demeure narrativement insaisissable ou soumis à l’autorité d’un passé ou d’un avenir qui dicte ses actions. En distinguant leurs textes du genre romanesque et du mode narratif qui le compose, Pierre Bergounioux, François Bon, Olivier Cadiot, Chloé Delaume, Annie Ernaux, Jean Echenoz et Olivier Rolin, entre autres, s’inscrivent dans la tradition énonciative du récit, ici entendu comme genre littéraire où l’énonciation et le texte en formation sont à eux-mêmes leur propre intrigue. Le sujet d’énonciation du récit contemporain cherche à élucider son rapport au temps en ayant recours à des scènes énonciatives qui ont à voir avec l’enquête et l’interlocution, de manière à ce que d’une anamnèse personnelle et intellectuelle, de même que de la confrontation d’une mémoire avec son récit jaillissent les caractéristiques d’une expérience du présent. Or, une des caractéristiques du présent expérimenté par le sujet contemporain semble être une résistance à la narration et au récit, rendant alors difficile sa saisie littéraire. Cette opposition au récit est investie par des écrivains qui ont recours, pour donner à voir l’immédiateté du présent, à la note et au journal, de même qu’à des genres littéraires qui mettent en échec la narration, notamment la poésie. En dépit de leurs efforts énonciatifs pour extraire le présent de l’opération qui le transforme en passé, ces écrivains font tout de même l’expérience répétée de la disparition immédiate du présent et de leur incapacité à énoncer littérairement un sentiment du présent. Le seul moyen d’en donner un aperçu reste alors peut-être de chercher à construire le présent à partir du constat répété de l’impossibilité d’un tel accomplissement.

Anéantir l’Autre monstrueux : entreprise narrative et corporelle de disparition dans Moi, l’interdite d’Ananda Devi

Le récit Moi, l’interdite, se présente comme une exception parmi les œuvres d’Ananda Devi en ce qu’il n’aborde pas de front ni implicitement le thème de la dissidence féminine, comme nous pouvons l’observer dans la plus grande majorité des œuvres de l’auteure mauricienne. Au contraire, le récit s’évertue à mettre en place un processus singulier : celui d’une disparition, perpétré contre la narratrice et protagoniste principale, condamnée à être l’éternel Autre à cause de son physique monstrueux. La présente étude se donne pour objectif d’exposer les rouages à la fois narratifs, thématiques, corporels et relationnels de cet anéantissement de l’Autre à travers une approche essentiellement narratologique. Dans un premier temps, l’entreprise de disparition est observée à travers plusieurs procédés narratifs : complexité chronologique, enchâssement de plusieurs niveaux de récit, abondance de narrataires. Dans un second temps, le thème de la disparition est questionné dans les relations aliénantes nouées par la narratrice, dont le corps difforme est le principal enjeu. De cette volonté de destruction (re)nait et (re)meurt une narratrice, malade de folie, dont les séquelles incurables l’empêcheront de réaliser son désir d’appartenance à un Même fantasmé.

Rapport au travail, mobilité professionnelle et parcours de vie : le cas de jeunes infirmières et infirmières auxiliaires d'un centre de santé et de services sociaux

Cette thèse de doctorat, qui s’inscrit dans un programme de doctorat en sciences humaines appliquées, s’est d’abord construite en réponse à un problème concret, celui du roulement des infirmières et des infirmières auxiliaires dans le réseau de la santé et des services sociaux. En cours de route, il est toutefois apparu nécessaire d’élargir le questionnement à la question du rapport au travail des jeunes infirmières pour être en mesure de saisir les dynamiques sociales plus larges qui conditionnent certains choix professionnels, dont la décision de quitter son emploi. Cette thèse poursuit donc deux grands objectifs. D’une part, elle s’attarde à cerner l’ensemble des processus qui conduisent les jeunes infirmières à faire le choix de quitter leur emploi. D’autre part, elle vise à mieux comprendre comment a évolué leur rapport au travail dans le temps. La perspective théorique retenue s’appuie sur deux approches complémentaires, soit celles de la perspective des parcours de vie et de divers courants en sociologie de l’individu qui ont comme point commun d’accorder une place importante au contexte social, aux contraintes structurelles, de même qu’à l’autonomie des acteurs et à leur capacité d’agir sur leur parcours de vie. Ces approches s’avèrent particulièrement pertinentes dans le cadre de notre étude puisqu’elles permettent de rendre compte des liens complexes entre le contexte social plus global, les différents contextes de vie d’un individu et ses comportements en emploi. Elles invitent à conceptualiser le rapport au travail comme un processus qui évolue dans le temps à travers lequel plusieurs éléments de la vie d’un individu et de ses proches se combinent pour donner une orientation particulière aux trajectoires professionnelles. Vu sous cet angle, la décision de quitter se présente également comme un processus qui se construit dans un laps de temps plus ou moins long où entrent en jeu plusieurs dimensions de la vie d’un individu. La perspective adoptée dans le cadre de cette thèse permet de combler des lacunes dans ce champ de recherche où peu d’études se sont attardées à comprendre les différents processus qui façonnent le rapport au travail dans le temps et qui conduisent les infirmières à la décision de quitter leur emploi. Pour répondre aux objectifs de recherche, une étude qualitative a été menée. Des entrevues individuelles de type récit de vie ont été effectuées pour comprendre, du point de vue des participantes, comment a évolué leur rapport au travail et les processus qui les ont amenées à quitter leur emploi. Une étude de cas a été effectuée dans un centre de santé et de services sociaux de la province de Québec qui affichait un taux de roulement particulièrement élevé. L’étude visait les infirmières et les infirmières auxiliaires, groupe professionnel fortement touché par le roulement de la main-d’œuvre. Des entretiens en profondeur, d’une durée de 2h30 à 3 heures, ont été réalisées auprès de 42 infirmières et infirmières auxiliaires. Les résultats de la recherche sont présentés à travers la production de trois articles scientifiques. Le premier article, Pour une compréhension dynamique du rapport au travail: la valeur heuristique de la perspective des parcours de vie, a pour objectif de faire ressortir l’intérêt que présentent les principes analytiques associés à cette perspective dans l’étude du rapport au travail. Dans cet article, nous démontrons que le rapport au travail est le résultat d’un processus complexe où les aspirations des individus, leurs conditions concrètes d’emploi et les événements qui surviennent dans leur vie personnelle et familiale entretiennent des liens dynamiques et interdépendants qui façonnent le rapport au travail tout au long de la vie. Cet article apporte des éléments de réflexion à la question posée par plusieurs chercheurs : par quel moyen saisir ce qu’il en est du rapport au travail des jeunes? Le deuxième article, Rencontre entre l’idéaltype de travailleur et l’idéal de travail : le cas de jeunes infirmières en début de vie professionnelle, vise à rendre compte de la manière dont s’est faite la rencontre entre les attentes que les infirmières nourrissent à l’égard du travail et leur réalité concrète de travail à une période précise de leur trajectoire professionnelle, soit celle de leur insertion en emploi et des premières années de pratique. L’article démontre que trois dimensions du rapport au travail sont affectées par les nouvelles normes managériales qui prévalent dans le réseau de la santé et des services sociaux : 1) la place souhaitée du travail dans la vie, 2) la réalisation de soi par le travail et 3) le sens au travail. Cet article apporte une contribution dans la compréhension du rapport au travail de jeunes professionnelles qui exercent un métier de relation d’aide dans le contexte spécifique du réseau québécois de la santé et des services sociaux. Le troisième article, Comprendre le roulement comme un processus lié au cycle de la vie : le cas des infirmières, traite plus spécifiquement de la question du roulement de la main d’œuvre infirmière. Quatre parcours de départs sont présentés qui possèdent des caractéristiques distinctes relatives à la rencontre entre les attentes et la réalité concrète de travail, l’interaction entre le travail et la vie hors travail et la manière dont s’est construite dans le temps la décision de quitter son emploi. Les résultats démontrent que la décision de quitter se présente comme un processus qui se construit dans un laps de temps plus ou moins long, qui implique différentes dimensions de la vie d’un individu et qui est intimement lié à la quête de réalisation de soi au travail et dans les autres domaines de la vie. Cet article propose une façon d’appréhender le phénomène du roulement qui se distingue des modèles dominants qui abordent cette question à partir d’une lecture essentiellement individualisante et psychologisante des départs. La contribution de cette thèse à l’avancement des connaissances réside principalement dans le fait qu’elle appréhende autrement la question du rapport au travail et celle du roulement de la main-d’œuvre en recourant à la perspective des parcours de vie et à la sociologie de l’individu. L’approche que nous avons préconisée permet de saisir les processus sociaux et la multiplicité des éléments à prendre en considération dans l’étude du rapport au travail des jeunes infirmières et de la décision de quitter son emploi. Elle met en exergue l’importance de considérer le contexte social plus global dans lequel s’inscrit tout individu qui, dans les sociétés contemporaines, doit s’engager dans un travail de construction identitaire tout au long de la vie.

De la réception filmique à la participation ludique : prolégomènes d’une étude sur l’énonciation vidéoludique

Ce mémoire étudie la dynamique communicationnelle et interactionnelle entre un joueur et un système de jeu par l’entremise des théories de l’énonciation et de la cognition. Par une analyse des jeux vidéo d’horreur en perspective à la première personne, il s’agit de conceptualiser une spirale heuristique de l’énonciation à partir des principes théoriques du Cycle Magique (Arsenault et Perron, 2009). Le propos se focalise sur la manière dont le joueur expérimente et traite les propositions ludiques et les propositions ludodiégétiques. L’intérêt est d’observer comment la valeur réflexive des marques de jeu et des marques de jouabilité sert à départager des relations d’attribution entre des formulations énonciatives (textuelles, verbales, visuelles, sonores ou procédurales) et des agents énonciatifs. Cette recherche rend compte, d’une part, de la gestion cognitive des faits énonciatifs et, d’autre part, de la modulation de leurs valeurs d’immédiateté-hypermédiateté et de leurs rapports de liaison/déliaison avec les agents énonciatifs. Il est expliqué que cette activité cognitive du joueur dirige la schématisation d’attitudes interactionnelles servant à structurer la signification – ludique ou narrative – des propositions ludiques générées au cours de l’activité de jeu. L’analyse cible des processus de mise en phase performative et de mise en phase méta-systémique ludique permettant la détermination de vecteurs d’immersion. En fonction du caractère d’opacité ou de transparence des vecteurs, il est question d’indiquer comment la posture d’expérience du joueur oscille entre un continuum immersif qui polarise une expérience systémique et une expérience diégétisée.

Pour un modèle chrétien de réconciliation dans la société luba : une interprétation des pratiques traditionnelles luba de réconciliation à partir de Genèse 32–33 et une proposition d’appropriation chrétienne contemporaine

Pour des raisons de limitation, cette thèse analyse le thème de la réconciliation à partir des pratiques traditionnelles des Baluba du Katanga; elle concerne et s'applique également aux autres ethnies bantu en Afrique Centrale où ces pratiques sont similaires.

Implication des utilisateurs dans le développement des innovations médicales : une analyse sociotechnique de la collaboration et de ses enjeux pour l’organisation des soins

Les changements technologiques ont des effets structurants sur l’organisation des soins dans notre système de santé. Les professionnels de la santé et les patients – les principaux utilisateurs des innovations médicales – sont des acteurs clés dans les trajectoires suivies par les nouvelles technologies en santé. Pour développer des technologies médicales plus efficaces, sécuritaires et conviviales, plusieurs proposent d’intensifier la collaboration entre les utilisateurs et les développeurs. Cette recherche s’intéresse à cette prémisse sur la participation des utilisateurs dans les processus d’innovation médicale. L'objectif général de cette recherche est de mieux comprendre la collaboration entre les utilisateurs et les développeurs impliqués dans la transformation des innovations médicales. Adoptant un cadre d’analyse sociotechnique, cette thèse par articles s’articule autour de trois objectifs : 1) décrire comment la littérature scientifique définit les objectifs, les méthodes et les enjeux de l’engagement des utilisateurs dans le développement des innovations médicales; 2) analyser les perspectives d’utilisateurs et de développeurs de technologies médicales quant à leur collaboration dans le processus d’innovation; et 3) analyser comment sont mobilisés, en pratique, des utilisateurs dans le développement d’une innovation médicale. Le premier objectif s’appuie sur une synthèse structurée des écrits scientifiques (n=101) portant sur le phénomène de la participation des utilisateurs dans les processus d’innovation médicale. Cette synthèse a dégagé les méthodes appliquées ou proposées pour faire participer les utilisateurs, les arguments normatifs véhiculés ainsi que les principaux enjeux soulevés. Le deuxième objectif repose sur l’analyse de trois groupes de discussion délibératifs et d'une plénière impliquant des utilisateurs et des développeurs (n=19) de technologies médicales. L’analyse a permis d’examiner leurs perspectives à l'égard de diverses approches de collaboration dans les processus d'innovation. Le troisième objectif implique l’étude d’une innovation en électrophysiologie lors de la phase de recherche clinique. Cette étude de cas unique s'appuie sur une analyse qualitative d'études cliniques (n=57) et des éditoriaux et synthèses de connaissances dans des revues médicales spécialisées (n=15) couvrant une période de dix ans (1999 à 2008) ainsi que des entrevues semi-dirigées avec des acteurs clés impliqués dans le processus d’innovation (n=3). Cette étude a permis de mieux comprendre comment des utilisateurs donne un sens, s’approprient et légitiment une innovation médicale en contexte de recherche clinique. La contribution générale de cette thèse consiste en une meilleure compréhension de l’apport des utilisateurs dans les processus d’innovation médicale et de sa capacité à aligner plus efficacement le développement technologique avec les objectifs du système de santé.

Maestros de Oaxaca. Ethnographie post-exotique des pratiques et espaces politiques locaux au Mexique.

Thèse réalisée en cotutelle avec l'Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales (Paris)

Trends in Financial Intermediation by the Banking System in Kerala

The study documents the long-term trends in financial intermediation by the principal player in Kerala’s credit system i.e., banking. The process of financial intermediation by the banking system, involving mobilization of deposits from savers and disbursal of credit to investors, is considered to be crucial in the process of economic development. The objective of the study is to explore the interrelationship between financial intermediation and economic growth in Kerala. In order to pursue this objective, the study examine, the trends in intermediation by the banking system in Kerala over a long period, the trend and pattern of bank deposits and credit in the State and Kerala’s economic growth, the trend in the growth and performance of financial intermediaries like the All India Financial Institutions, the links between banking and economic variables, and the difference in the growth trends of banking and economic variables between Kerala and India and the probable reasons for the difference

Permutation entropy based real-time chatter detection using audio signal in turning process

Machine tool chatter is an unfavorable phenomenon during metal cutting, which results in heavy vibration of cutting tool. With increase in depth of cut, the cutting regime changes from chatter-free cutting to one with chatter. In this paper, we propose the use of permutation entropy (PE), a conceptually simple and computationally fast measurement to detect the onset of chatter from the time series using sound signal recorded with a unidirectional microphone. PE can efficiently distinguish the regular and complex nature of any signal and extract information about the dynamics of the process by indicating sudden change in its value. Under situations where the data sets are huge and there is no time for preprocessing and fine-tuning, PE can effectively detect dynamical changes of the system. This makes PE an ideal choice for online detection of chatter, which is not possible with other conventional nonlinear methods. In the present study, the variation of PE under two cutting conditions is analyzed. Abrupt variation in the value of PE with increase in depth of cut indicates the onset of chatter vibrations. The results are verified using frequency spectra of the signals and the nonlinear measure, normalized coarse-grained information rate (NCIR).

Recurrence Quantification Analysis of System Signals for Detecting Tool and Chatter in Turning

In this thesis, the applications of the recurrence quantification analysis in metal cutting operation in a lathe, with specific objective to detect tool wear and chatter, are presented.This study is based on the discovery that process dynamics in a lathe is low dimensional chaotic. It implies that the machine dynamics is controllable using principles of chaos theory. This understanding is to revolutionize the feature extraction methodologies used in condition monitoring systems as conventional linear methods or models are incapable of capturing the critical and strange behaviors associated with the metal cutting process.As sensor based approaches provide an automated and cost effective way to monitor and control, an efficient feature extraction methodology based on nonlinear time series analysis is much more demanding. The task here is more complex when the information has to be deduced solely from sensor signals since traditional methods do not address the issue of how to treat noise present in real-world processes and its non-stationarity. In an effort to get over these two issues to the maximum possible, this thesis adopts the recurrence quantification analysis methodology in the study since this feature extraction technique is found to be robust against noise and stationarity in the signals.The work consists of two different sets of experiments in a lathe; set-I and set-2. The experiment, set-I, study the influence of tool wear on the RQA variables whereas the set-2 is carried out to identify the sensitive RQA variables to machine tool chatter followed by its validation in actual cutting. To obtain the bounds of the spectrum of the significant RQA variable values, in set-i, a fresh tool and a worn tool are used for cutting. The first part of the set-2 experiments uses a stepped shaft in order to create chatter at a known location. And the second part uses a conical section having a uniform taper along the axis for creating chatter to onset at some distance from the smaller end by gradually increasing the depth of cut while keeping the spindle speed and feed rate constant.The study concludes by revealing the dependence of certain RQA variables; percent determinism, percent recurrence and entropy, to tool wear and chatter unambiguously. The performances of the results establish this methodology to be viable for detection of tool wear and chatter in metal cutting operation in a lathe. The key reason is that the dynamics of the system under study have been nonlinear and the recurrence quantification analysis can characterize them adequately.This work establishes that principles and practice of machining can be considerably benefited and advanced from using nonlinear dynamics and chaos theory.

Permutation Entropy Based Analysis of Complex Signals for Characterising Change in System Dynamics

Timely detection of sudden change in dynamics that adversely affect the performance of systems and quality of products has great scientific relevance. This work focuses on effective detection of dynamical changes of real time signals from mechanical as well as biological systems using a fast and robust technique of permutation entropy (PE). The results are used in detecting chatter onset in machine turning and identifying vocal disorders from speech signal.Permutation Entropy is a nonlinear complexity measure which can efficiently distinguish regular and complex nature of any signal and extract information about the change in dynamics of the process by indicating sudden change in its value. Here we propose the use of permutation entropy (PE), to detect the dynamical changes in two non linear processes, turning under mechanical system and speech under biological system.Effectiveness of PE in detecting the change in dynamics in turning process from the time series generated with samples of audio and current signals is studied. Experiments are carried out on a lathe machine for sudden increase in depth of cut and continuous increase in depth of cut on mild steel work pieces keeping the speed and feed rate constant. The results are applied to detect chatter onset in machining. These results are verified using frequency spectra of the signals and the non linear measure, normalized coarse-grained information rate (NCIR).PE analysis is carried out to investigate the variation in surface texture caused by chatter on the machined work piece. Statistical parameter from the optical grey level intensity histogram of laser speckle pattern recorded using a charge coupled device (CCD) camera is used to generate the time series required for PE analysis. Standard optical roughness parameter is used to confirm the results.Application of PE in identifying the vocal disorders is studied from speech signal recorded using microphone. Here analysis is carried out using speech signals of subjects with different pathological conditions and normal subjects, and the results are used for identifying vocal disorders. Standard linear technique of FFT is used to substantiate thc results.The results of PE analysis in all three cases clearly indicate that this complexity measure is sensitive to change in regularity of a signal and hence can suitably be used for detection of dynamical changes in real world systems. This work establishes the application of the simple, inexpensive and fast algorithm of PE for the benefit of advanced manufacturing process as well as clinical diagnosis in vocal disorders.

Effect of Improving Energy Efficiency on System Reliability

In the present scenario of energy demand overtaking energy supply top priority is given for energy conservation programs and policies. Most of the process plants are operated on continuous basis and consumes large quantities of energy. Efficient management of process system can lead to energy savings, improved process efficiency, lesser operating and maintenance cost, and greater environmental safety. Reliability and maintainability of the system are usually considered at the design stage and is dependent on the system configuration. However, with the growing need for energy conservation, most of the existing process systems are either modified or are in a state of modification with a view for improving energy efficiency. Often these modifications result in a change in system configuration there by affecting the system reliability. It is important that system modifications for improving energy efficiency should not be at the cost of reliability. Any new proposal for improving the energy efficiency of the process or equipments should prove itself to be economically feasible for gaining acceptance for implementation. In order to arrive at the economic feasibility of the new proposal, the general trend is to compare the benefits that can be derived over the lifetime as well as the operating and maintenance costs with the investment to be made. Quite often it happens that the reliability aspects (or loss due to unavailability) are not taken into consideration. Plant availability is a critical factor for the economic performance evaluation of any process plant.The focus of the present work is to study the effect of system modification for improving energy efficiency on system reliability. A generalized model for the valuation of process system incorporating reliability is developed, which is used as a tool for the analysis. It can provide an awareness of the potential performance improvements of the process system and can be used to arrive at the change in process system value resulting from system modification. The model also arrives at the pay back of the modified system by taking reliability aspects also into consideration. It is also used to study the effect of various operating parameters on system value. The concept of breakeven availability is introduced and an algorithm for allocation of component reliabilities of the modified process system based on the breakeven system availability is also developed. The model was applied to various industrial situations.