Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Modélisation par portique équivalent“

Résumé Peu d’études ont comme sujet la demande d’énergie du secteur commercial au Canada. Parmi celles-ci, celles du ministère fédéral de l’Énergie des Mines et des Ressources et de l’Office National de l’Énergie ont utilisé l’approche à deux niveaux. Au premier niveau, la demande d’énergie est modélisée en fonction de son prix relatif, du PIB du secteur commercial et d’autres variables explicatives. Au second niveau, les parts thermiques des formes d’énergie sont reliées à leurs prix relatifs. Ces études se basent sur une mesure de la consommation d’énergie en équivalent thermique, introduisant ainsi un biais systématique au niveau de l’élasticité-prix et de l’élasticité-revenu. De plus, cette structure ignore les relations possibles entre l’énergie et les autres facteurs de production (capital et travail). Dans le cadre de la présente étude, nous empruntons une approche fréquemment employée lors de la modélisation du secteur industriel : le modèle KLEM à deux niveaux. Au premier niveau, la modélisation de la fonction de production du secteur commercial tient compte des relations possibles entre le capital, le travail et l’énergie. Au second niveau, la modélisation porte uniquement sur la demande des différentes formes d’énergie. De plus, nous abandonnons l’usage de la mesure de l’énergie en équivalent thermique à l’avantage de la mesure non biaisée de la dépense en énergie. Le modèle est appliqué au secteur commercial québécois. Les principaux résultats sont : au premier niveau, les élasticités des inputs à leur propre prix sont de signe anticipé, mais très faibles, seule l’énergie semble être influencée par le prix des facteurs de production. Au second niveau, les élasticités des formes d’énergie à leur propre prix sont de signe attendu mais également inférieures à l’unité. La substitution entre les formes d’énergie prédomine.

La modélisation de la probabilité de défaillance des emprunteurs d’un établissement bancaire marocain par le biais du modèle de la régression logistique interpelle, d’ors et déjà, l’attention des académiciens et des professionnels spécialisés en finance. Le but étant d’étudier et analyser les différents points forts et points faibles de ce modèle dans la prédiction de défaut auprès d’un échantillon de 302 entreprises clientes des principales banques au Maroc, opérant dans différents secteurs d’activités économiques, choisi d’une manière aléatoire. A travers les résultats obtenus, il s’avère que l’indice de performance du modèle est de l’ordre de 0,983, qui est alors proche de 1. Ainsi, la courbe Receiver operatinh characteristic (ROC) du modèle logistique est au-dessus de celle du modèle aléatoire, ce qui permet de rejeter l’hypothèse nulle qui suppose que le modèle logistique est équivalent au modèle aléatoire. Toutefois, nous avons pu soulever certaines limites de notre modèle semi paramétrique susceptibles d’altérer l’évaluation d’un dossier de crédit dans un établissement bancaire. Par conséquent, on peut dire que le gestionnaire du risque de crédit doit prendre en compte d’autres paramètres afin de pallier aux insuffisances dudit modèle.

Le présent travail a pour objectif d'améliorer notre connaissance du cycle de l'eau et en particulier de l'apport du manteau neigeux dans le bilan hydrologique au niveau du bassin versant montagneux du Rheraya au Sud de la ville de Marrakech. Vue la faiblesse du réseau de mesures hydrométéorologiques, nous nous sommes appuyés sur les données issues d'une séries d'images FORMOSAT2 de haute résolution spatiale (8 mètres) et temporelle (4 jours). Les données de télédétection, si elles permettent d'obtenir avec une bonne précision la surface occupée par la neige, ne permettent pas seules d'estimer leur équivalent en eau alors que c'est cette quantité qui régit le bilan hydrologique.La combinaison de ces données spatiales avec les mesures de terrain a permis la validation du modèle de fonte que nous avons calibré à l'échelle locale. Le modèle de fonte utilisé et de type degré jour a été initié à l'aide des données mesurées à une station située à 2600 mètres d'altitude. Les équivalents en eau (SWE) spatialisés sont ensuite validés de deux manières : 1) à l'aide des mesures au niveau d'une station à 3200m et 2) avec les surfaces enneigées obtenues à partir des données FORMOSAT2. Les résultats obtenus indiquent que les images FORMOSAT2 permettent une meilleure estimation du couvert nival à l'échelle du bassin versant. Les simulations des SWE indiquent une grande cohérence avec les mesures et les surfaces de neige observées.

La prévision des inondations urbaines et de leur impact sur le milieu passe par la modélisation précise et lisible des flux inondants. Leur représentation est cependant rendue difficile par le caractère transitoire et multidirectionnel des écoulements, dans un milieu dont la géométrie est très irrégulière. Cet article traite plus spécifiquement du comportement du bâti africain vis à vis des écoulements, en situation inondante, et des lois de stockage et de vidange que l'on peut définir à différentes échelles représentatives de l'habitat : concession, bloc de concessions. Nous présentons trois propriétés du bâti nécessaires et suffisantes pour décrire le comportement hydraulique du milieu à ces échelles : sa pénétrabilité, sa stockabilité et sa transmissivité. L'étude du comportement hydraulique de l'objet bâti élémentaire, la concession, nous permet de relier ces propriétés à des caractéristiques géométriques de cet objet. Une approche agrégative conduit ensuite à définir un indicateur de la structure géométrique du bâti, l'HistoSeuil, équivalent à une densité d'ouvertures et caractéristique de la pénétrabilité du bâti. L'étude de sa pertinence géométrique, i.e. sa variabilité intra- et inter-quartiers a été réalisée dans le cas particulier de la ville de Ouagadougou (Burkina Faso) ; elle est basée sur le relevé systématique des ouvertures observables sur différentes façades de voiries de trois quartiers de types différents, (habitat individuel et spontané). Sa pertinence hydraulique, i.e. sa capacité à reproduire le comportement hydraulique moyen de l'objet urbain modélisé, est enfin abordée. Développée dans le contexte particulier de Ouagadougou, cette approche est généralisable à des configurations urbaines très diverses.

<abstract><p>Wastewater sampling for the detection and monitoring of SARS-CoV-2 has been developed and applied at an unprecedented pace, however uncertainty remains when interpreting the measured viral RNA signals and their spatiotemporal variation. The proliferation of measurements that are below a quantifiable threshold, usually during non-endemic periods, poses a further challenge to interpretation and time-series analysis of the data. Inspired by research in the use of a custom Kalman smoother model to estimate the true level of SARS-CoV-2 RNA concentrations in wastewater, we propose an alternative left-censored dynamic linear model. Cross-validation of both models alongside a simple moving average, using data from 286 sewage treatment works across England, allows for a comprehensive validation of the proposed approach. The presented dynamic linear model is more parsimonious, has a faster computational time and is represented by a more flexible modelling framework than the equivalent Kalman smoother. Furthermore we show how the use of wastewater data, transformed by such models, correlates more closely with regional case rate positivity as published by the Office for National Statistics (ONS) Coronavirus (COVID-19) Infection Survey. The modelled output is more robust and is therefore capable of better complementing traditional surveillance than untransformed data or a simple moving average, providing additional confidence and utility for public health decision making.</p> <p>La détection et la surveillance du SARS-CoV-2 dans les eaux usées ont été développées et réalisées à un rythme sans précédent, mais l'interprétation des mesures de concentrations en ARN viral, et de leurs variations spatio-temporelles, pose question. En particulier, l'importante proportion de mesures en deçà du seuil de quantification, généralement pendant les périodes non endémiques, constitue un défi pour l'analyse de ces séries temporelles. Inspirés par un travail de recherche ayant produit un lisseur de Kalman adapté pour estimer les concentrations réelles en ARN de SARS-CoV-2 dans les eaux usées à partir de ce type de données, nous proposons un nouveau modèle linéaire dynamique avec censure à gauche. Une validation croisée de ces lisseurs, ainsi que d'un simple lissage par moyenne glissante, sur des données provenant de 286 stations d'épuration couvrant l'Angleterre, valide de façon complète l'approche proposée. Le modèle présenté est plus parcimonieux, offre un cadre de modélisation plus flexible et nécessite un temps de calcul réduit par rapport au Lisseur de Kalman équivalent. Les données issues des eaux usées ainsi lissées sont en outre plus fortement corrélées avec le taux d'incidence régional produit par le bureau des statistiques nationales (ONS) Coronavirus Infection Survey. Elles se montrent plus robustes que les données brutes, ou lissées par simple moyenne glissante, et donc plus à même de compléter la surveillance traditionnelle, renforçant ainsi la confiance en l'épidémiologie fondée sur les eaux usées et son utilité pour la prise de décisions de santé publique.</p></abstract>

Les impacts environnementaux liés aux productions animales sont pris en considération depuisau moins deux décennies. Mais jusqu’à une date récente, ils étaient considérés comme des «dommagescollatéraux» résultant de la nécessité de nourrir la planète. Depuis le rapport de la FAO«Livestock’s long shadow» (Steinfeld et al 2006), les préoccupations environnementales liées enparticulier aux gaz à effet de serre (GES) ont pris une importance croissante auprès des acteursdes filières animales et des décideurs politiques. Elles sont désormais au centre de la réflexion surle développement de l’élevage. En témoignent des documents dépassant le cadre de l’agriculturecomme la publication des propositions du «Grenelle 2» par le gouvernement français, ou la feuillede route de l’Union Européenne pour une baisse drastique des émissions de gaz carbonique àl’échéance de 2050. En fait, le problème est planétaire, car la consommation mondiale de produitsanimaux augmente, tendance appelée à se poursuivre en raison de l’évolution démographiqueet de l’accroissement de la part des produits animaux dans l’alimentation dans les pays endéveloppement et émergents (Gerber et al 2011). La revue INRA Productions animales a publié depuis plusieurs années de nombreux articlesrelatifs aux relations entre élevage et environnement, analysées sous divers angles. Récemmentdes articles relatifs aux polluants ou aux aspects environnementaux plus globaux ont été publiésdans le cadre de trois numéros thématiques : «Porcherie verte» avec notamment des articles surles éléments à risque et les émissions gazeuses lors de la gestion des effluents (Bonneau et al2008a, b), «Les nouveaux enjeux de la nutrition et de l’alimentation du porc» avec un article surles relations entre nutrition et excrétion de polluants (Dourmad et al 2009), et «Elevage en régionschaudes» avec un article consacré aux impacts et services environnementaux (Blanfort et al2011). Des articles ont également été publiés sur la quantification des émissions de méthane parles animaux d’élevage en France (Vermorel et al 2008) et sur la modélisation des émissions deméthane chez les ruminants (Sauvant et al 2009). Enfin, les moyens de réduire les rejets porcinset avicoles par la génétique ont été analysés (Mignon-Grasteau et al 2010). A signaler aussi lenuméro spécial «Elevage bio» en 2009, qui analysait les systèmes d’élevage biologique sans toutefoisdiscuter leurs avantages au plan environnemental. La réduction des émissions de GES par l’élevage est devenue un enjeu majeur des recherchessur les systèmes d’élevage et en nutrition animale. Ce dossier composé de quatre articles estconsacré aux GES en élevage bovin en mettant l’accent sur le méthane. En effet dans la plupartdes systèmes laitiers et à viande, le méthane est le gaz à effet de serre qui contribue le plus auxémissions, exprimées en équivalent gaz carbonique, comme le montre le premier article (Dollé etal 2011) qui replace les émissions de méthane dans l’ensemble des émissions de gaz à effet deserre. Un travail considérable a été réalisé pour évaluer et comparer les systèmes français, et lesINRA Productions Animales, 2011, numéro 5situer dans un contexte plus global : depuis quelques années les émissions induites par des systèmesd’élevage très divers sont étudiées dans le monde, principalement en Europe. Le deuxièmearticle (Sauvant et al 2011) analyse les relations étroites entre la production de méthane et les fermentationsdans le rumen selon la nature du régime alimentaire, puis discute la précision des principaleséquations empiriques de prévision de la production de méthane, ainsi que des modèlesmécanistes qui ont été développés. Des voies d’amélioration sont proposées. Dans un troisièmearticle (Popova et al 2011), les mécanismes de production de méthane dans le rumen sont analysés.Un intérêt particulier est porté au rôle des Archaea méthanogènes, microorganismes qui constituentun domaine spécifique du règne vivant et qui sont les seuls à produire du méthane à partirde l’hydrogène. La compréhension des mécanismes est un élément majeur pour prévoir les effetspossibles d’une ration, d’un additif, d’une biotechnologie sur la production de méthane. Laconnaissance actuelle de ces effets est présentée dans un quatrième article (Doreau et al 2011),centré sur les résultats obtenus in vivo. Il est en effet important de confronter les annonces faitesà partir d’essais in vitro, ou d’un seul essai in vivo mené sur le court terme, aux résultats d’étudesapprofondies reposant sur une base expérimentale solide. Ce dossier dresse un bilan des recherches et de l’état des connaissances sur le méthane entérique,et mentionne les principaux leviers d’action pour réduire les émissions des trois principauxgaz à effet de serre. Une vision plus large nécessiterait le développement d’aspects complémentaires.En premier lieu, celui des émissions de méthane et de protoxyde d’azote liées aux effluents.Elles sont toutefois très mal connues et éminemment variables, comme l’ont souligné Hassounaet al (2010) qui ont développé une méthode permettant de les évaluer en bâtiments. En deuxièmelieu, l'impact des nombreuses voies permettant de réduire les émissions de protoxyde d'azote auchamp doit être évalué. Ainsi, serait nécessaire une analyse portant sur les différents moyens permettantde limiter la fertilisation azotée minérale (fertilisation «de précision», recours aux légumineuses,inhibition des réactions de nitrification/dénitrification dans les sols, meilleure gestiondu pâturage…) qui sont seulement évoqués dans le texte de Dollé et al (2011). Enfin, la séquestrationde carbone par les prairies doit être prise en compte dans l’analyse de la contribution desélevages de ruminants au réchauffement climatique. Les valeurs actuellement retenues sont probablementsous-estimées (Soussana et al 2010), mais les résultats récents mettent en évidence unetrès grande variabilité de ce stockage de carbone, liée non seulement au type de végétation et auxconditions pédologiques, mais aussi, entre autres, au type d’exploitation par les animaux et auxaléas climatiques (Klumpp et al 2011). Le réchauffement climatique est actuellement considéré par les médias et les décideurs politiquescomme l’urgence en termes de protection de notre environnement. Cela ne doit pas faireoublier qu’il est nécessaire de prendre en compte simultanément l’épuisement de certaines ressourcescomme l’énergie fossile et les phosphates, la raréfaction des réserves en eau, la compétitionpour les surfaces agricoles, et la pollution de l’air, des sols et de l’eau par différentes moléculesminérales et organiques. L’analyse des impacts environnementaux, en tant que composantede la durabilité des systèmes d’élevage, doit donc être multifactorielle et prendre également encompte les services environnementaux et sociétaux de l’élevage, une activité qui fait vivre plusd’un milliard d’habitants de notre planète.

L’action inhibitrice de l’hydrogale 593 et l’hydrogale 693 destinés aux circuits de refroidissement a été étudiée par la technique non stationnaire: spectroscopie d’impédance électrochimique. Cette méthode décrit le mécanisme d’action des inhibiteurs et les différents phénomènes se déroulant à l’interface métal/électrolyte. Le présent travail consiste à évaluer le pouvoir protecteur de ces deux composés par analyse des spectres d’impédance obtenus au potentiel d’abandon, à différentes concentrations en inhibiteurs. La modélisation des propriétés électriques par l’utilisation d’un circuit équivalent simple (CEP// résistance de transfert de charge) facilitera l’interprétation des résultats obtenus par spectroscopie d’impédance.

Dans ce papier, on s’intéresse à la modélisation, la commande et l’interaction de deux aérogénérateurs à base de machine asynchrone à cage couplés au réseau au travers de convertisseurs statiques. Tout d’abord, nous avons simulé la chaîne de conversion d’une seule éolienne en adoptant le modèle continu équivalent des convertisseurs. Pour contrôler la tension du bus continu et les échanges de puissances active et réactive, nous avons implanté des correcteurs de type proportionnel intégral. Ensuite, nous avons étudié le cas de deux éoliennes couplées par un seul convertisseurs côté réseau. Nous avons simulé le comportement de deux éoliennes suite à une perturbation sur l’une des deux turbines. Le bilan de puissance mis en jeu est vérifié.

La Compatibilité Electromagnétique, CEM, apparaît aujourd’hui comme l’une des contraintes majeures de la conception des structures de l’électronique de puissance et plus précisément sur les alimentations à découpage. Malheureusement, elle est trop souvent considérée comme la dernière phase du développement d'un convertisseur, puisqu’elle représente le dernier obstacle à sa commercialisation. Une étude des performances CEM en mode conduit {Mode Commun, MC, et Mode Différentiel, MD,} d’une alimentation à découpage de type Fly-Back ‘réalisé au Labo’ nécessite une modélisation bien précise de la cellule de commutation. La modélisation de chaque élément du convertisseur (interrupteurs, pistes, condensateur de découplage, charge, RSIL) sous la forme de schéma électrique équivalent sont présentées. Finalement, le modèle complet du convertisseur est présenté et confronté à la simulation temporellefréquentielle sous OrCad-Spice, et fréquentielle par la méthode matricielle sous Matlab afin d’évaluer l’amplitude des perturbations conduites ‘MC et MD’.

La modélisation mathématique des cellules solaires est indispensable pour toute opération d’optimisation du rendement ou de diagnostic du générateur photovoltaïque. Le module photovoltaïque est représenté généralement par un circuit équivalent dont les paramètres sont calculés expérimentalement en utilisant la caractéristique courant-tension, I-V. La détermination précise de ces paramètres reste un challenge pour les chercheurs, ce qui a conduit à une grande diversification dans les modèles et les méthodes numériques dédiées à leurs caractérisations. Les auteurs dans le présent papier s’intéressent à la caractérisation paramétrique du modèle à quatre paramètres, dont l’objectif de prévoir le comportement du module de test Shell SP75 sous des conditions de fonctionnement réelles.

L'utilisation de nouveaux matériaux de construction à faible émission de carbone dans les zones sismiques nécessite l'évaluation de la ductilité de la structure afin de concevoir correctement le bâtiment. Le manque d'estimation précise de performance structurelle limite l'utilisation de matériaux de construction écologiques. Une méthodologie fiable est établie pour la conception sismique des bâtiments construits par matériaux géo-sourcés. En particulier, un projet pilote de bâtiment en blocs de terre comprimée (BTC) dans une zone sismique moyen-élevé dans le sud de la France est réalisé. Partant de la caractérisation expérimentale des paramètres mécaniques du matériau, l'approche de conception sismique se concentre sur les caractéristiques modales de la structure, la ductilité attendue du bâtiment et l'évaluation des performances sismiques en termes de déplacement et de force.Le modèle de portique équivalent adopté pour la conception structurelle de la maçonnerie porteuse est validé pour deux cas d'étude : un bâtiment en pierre naturelle et un bâtiment en BTC. Le processus de validation du modèle consiste en la comparaison des fréquences naturelles et des déformées modales obtenues par analyse modale numérique et opérationnelle. Dans ce contexte, une campagne de mesure fournit la réponse structurelle aux vibrations ambiantes. Les paramètres modaux et l'amortissement structurel sont ensuite obtenus par des outils d'identification structurelle. L'analyse modale met en évidence l'impact de la rigidité de la dalle en bois sur la réponse dynamique des bâtiments en maçonnerie. Il est montré qu'une dalle en bois plus rigide avec une couche de renforcement améliore le comportement structurel de la maçonnerie sous chargement sismique, conduisant à des déformées modales globales.La vérification de la stabilité de la structure du bâtiment à l'état limite de quasi-effondrement est réalisée en termes de rapport déplacement cible à capacité, mais il est suggéré de vérifier également en termes de force, car cela peut être plus restrictif dans certains cas et moins dépendant de la convergence des procédures numériques. Le coefficient de comportement dans les codes sismiques pour la conception des bâtiments est défini pour les matériaux de construction typiques sur la base de l'observation des dommages et des modèles numériques. Une évaluation spécifique est nécessaire lorsque de nouveaux matériaux de construction sont adoptés parce que les codes du bâtiment ne fournissent que des valeurs limites. Cette thèse propose une procédure d'estimation du coefficient de comportement appliquée aux bâtiments en maçonnerie géo-sourcés, mais elle pourrait être adoptée pour tout matériau de construction. La méthodologie proposée pour estimer le facteur de réduction de force, puis le coefficient de comportement, intègre à la fois la demande sismique et la capacité du bâtiment. Pour cette raison, cette méthodologie peut être considérée comme une approche basée sur la capacité et la demande. Une analyse quasi-statique non linéaire est couplée à des analyses dynamiques et le coefficient de comportement est obtenu sur une base statistique. Les résultats sont comparés avec les estimations obtenues en utilisant des approches basées sur la demande, la capacité et l'approche N2. L'impact de l'adoption d'un modèle de bâtiment tridimensionnel ou d'un système équivalent à un seul degré de liberté avec ces méthodologies est analysé.La méthode proposée basée sur la capacité et la demande fournit, avec un temps de calcul réduit, une estimation fiable du facteur de réduction de force, proche des valeurs obtenues en utilisant l'approche basée sur la capacité appliquée à un modèle de bâtiment tridimensionnel considéré comme référence. Par conséquent, compte tenu de leur fiabilité et de leur efficacité, la méthodologie proposée pour l'estimation du facteur de comportement est adaptée à la pratique professionnelle
The use of new low-carbon construction materials in seismic areas requires the assessment of the structure ductility in order to properly design the building. The lack of accurate structural performance estimation limits the use of green construction materials.A reliable methodology is established for the seismic design of buildings constructed using geo-sourced materials. In particular, a pilot project of compressed earth block (CEB) masonry building in a medium-high seismic hazard zone in Southern France is developed. Starting from the experimental characterization of material mechanical parameters, the seismic design approach focuses on the modal characteristics of the structure, the expected building ductility, and seismic performance assessment in terms of both displacement and force.The equivalent frame model adopted for structural design of load-bearing masonry is validated for two case studies: a rubble stone masonry building and a CEB masonry building. The model validation process consists of the comparison of natural frequencies and mode shapes obtained by both numerical and operational modal analysis. In this context, a measurement campaign provides the structural response to ambient vibrations and then, the modal parameters and structural damping are obtained by structural identification tools. The modal analysis highlights the impact of timber slab stiffness on the dynamic response of masonry buildings. It is shown that a stiffer timber slab with a reinforced topping improves the structural behavior of the masonry structure under seismic loading, yielding to global mode shapes.The stability verification of the building structure at the near collapse limit state is performed in terms of target to capacity displacement ratio, but it is suggested to verify also in terms of force, since it can be more restrictive in some instances and less dependent on the convergence of numerical procedures.The behavior factor in seismic codes for building design is defined for typical construction materials based on damage observation and numerical models. A specific assessment is needed when new construction materials are adopted because building codes provide only boundary values. This thesis proposes a procedure for estimating the behavior factor that is applied to geo-sourced masonry buildings, but it could be adopted for any construction material. The methodology proposed to estimate the force reduction factor, and then the behavior factor, integrates both the seismic demand and building capacity. For this reason, this methodology can be considered as a capacity-demand-based approach. A nonlinear quasi-static analysis is coupled with dynamic analyses and the behavior factor is obtained on a statistical basis. The results are compared with the estimations obtained using demand-based, capacity-based and N2-based approaches. The impact of adopting a three-dimensional building model or an equivalent single-degree-of-freedom system with these methodologies is analyzed.The proposed capacity-demand-based-method provides, with a reduced computation time, a reliable estimation of the force reduction factor, close to the values obtained using the capacity-based-approach applied to a three-dimensional building model that is considered as a reference. Consequently, considering their reliability and efficiency, the proposed methodology for the behavior factor estimation is suitable for professional practice

Dans le cadre de ce projet de maîtrise, le but principal était de poursuivre le développement d'un modèle de peau psoriasique reconstruit par génie tissulaire et de caractériser le rôle de l'innervation sensorielle dans le phénotype psoriasique de ces derniers. Le développement de cet équivalent vise avant tout à mieux comprendre la pathogénèse du psoriasis et potentiellement ouvrir la porte à de nouvelles voies thérapeutiques permettant de contrôler la maladie ou ses symptômes. Avec nos protocoles, nous avons pu démontrer que l'ajout d'innervation à un équivalent de peau reconstruit par génie tissulaire exacerbait le phénotype psoriasique en tout ou en partie. Jusqu'à présent, la caractérisation des cytokines étudiées dans nos protocole nous laisse croire que le facteur de croissance neuronal (NGF) est le principal médiateur de la prolifération kératinocytaire caractérisant les peaux psoriasiques.

En Génie Automatique, le GRAFCET [IEC 848] est couramment employé pour la modélisation de la dynamique des systèmes à événements discrets, en raison de ses capacités de modélisation et de son ergonomie. Cependant, il lui est reproché de ne pas être défini de manière suffisamment formelle pour que tous les grafcets établis soient sans ambigüité et puissent être validés. L'objectif des travaux est double : contribuer à la formalisation du GRAFCET de manière à renforcer ses fondements théoriques et offrir à tout analyste les moyens nécessaires pour valider une modélisation exprimée en GRAFCET en vérifiant les propriétés des modèles et leur comportement par rapport à leurs entrées/sorties. Le GRAFCET étant une machine d'état complexe - essentiellement à cause des parallélismes importants qu'il permet de décrire - nous proposons à l'analyste d'utiliser le graphe des situations accessibles, ou grafcet d'état équivalent pour valider sa spécification. Nous avons conçu une technique de génération automatique du graphe des situations accessibles d'un grafcet global (qui est un automate fini «équivalent»), de manière à pouvoir établir un ensemble de preuves et propriétés sur la cohérence intrinsèque du grafcet et sur sa pertinence par rapport au cahier des charges. Une algèbre de Boole, dans laquelle la notion de fronts a été formalisée par deux opérateurs unaires a été construite. Les 14 propriétés qui ont été démontrées ont permis d'établir un module de calcul symbolique utilisé pour tenir compte de l'historique des évolutions des entrées. Nos travaux intègrent les extensions du modèles GRAFCET. Pour valider notre approche, une maquette informatique en C a été développée et permet de calculer l'automate équivalent au grafcet à valider. Nous utilisons pour vérifier certaines propriétés l'outil MEC développé pour l'étude des systèmes de transitions. Deux exemples de validation de grafcets par analyse de leur automate sont donnés dans le mémoire.

Des méthodes de dimensionnement parasismique récentes reposent sur la prédiction de quantités locales dans les analyses sismiques non-linéaires. Dans ce contexte la modélisation de l'amortissement avec un modèle visqueux est un point faible. Cette thèse porte sur le développement d'une représentation physique des sources d'amortissement matérielles dans les éléments structuraux des portiques en béton armé (BA). Nous avons formulé et implanté dans un code de calculs par éléments finis (EF) un nouvel élément de poutre multifibre basé sur une cinématique de Euler-Bernoulli enrichie par des sauts de déplacement, et une nouvelle loi de béton robuste capable de représenter les principales sources de dissipation matérielles. Le modèle de matériau a été développé dans le cadre donné par la thermodynamique avec variables internes et une méthode des EF mixte a été retenue pour l'implantation numérique. Les simulations numériques faites avec cet élément multifibre montrent que des sources de dissipation autres que matérielles devraient être ajoutées dans les modèles et que ce nouvel élément est capable de simuler l'évolution non-linéaire d'un portique en BA en un temps de calcul satisfaisant.

Les départements de conception de pièces industrielles ont de plus en plus à modéliser de grandes structures contenant un nombre important de points d'assemblage (ex : avion, pont, rails, etc.). Cependant, exécuter des simulations avec une représentation explicite de chaque point d'assemblage reste à ce jour inenvisageable : problèmes numériques liés aux nombreux problèmes non-linéaires locaux à résoudre (contact, plasticité, endommagement), temps calculs et besoins mémoires trop importants, etc.). Afin de garder des temps de calcul raisonnables, une méthodologie visant à représenter en 3D le point d'assemblage de manière simple, tout en restant physiquement représentatif de la réalité, est nécessaire. Les travaux de cette thèse portent sur la mise au point d'une méthodologie basée sur une méthode innovante en éléments finis pour représenter de manière précise un point d'assemblage par déformation plastique (rivet, point clinché, vis, etc.) en prenant en compte le passé thermomécanique issu de la pose de ce point. Ces travaux sont réalisés sous FORGE et seront à terme développé dans la Cimlib. Plusieurs représentations du point d'assemblage sont proposées, notamment une représentation virtuelle, élaborée à partir des éléments finis définis par défaut lorsque deux plaques sont mises en contact. Le but d'un tel élément équivalent est de modéliser le comportement mécanique du point d'assemblage aussi précisément que possible selon six sollicitations mécaniques de base. Pour ce faire, le comportement équivalent optimal est identifiée à l'aide des courbes F/d et C/a des différentes sollicitations obtenus à l'aide d'un modèle complet numérique intégrant un comportement élasto-plastique. Une loi d'évolution de l'endommagement équivalent est aussi développée dans l'élément équivalent virtuel pour modéliser la rupture du point d'assemblage. Cette approche peut être assimilée à un problème d'optimisation où une fonction coût, définissant l'écart au sens des moindres carrés entre les deux courbes F/d ou C/a des modèles complet et équivalent, doit être minimisée. Une approche par Stratégie d'Evolution avec Métamodèle a été testée et s'est avérée fructueuse. Enfin, une synthèse du modèle équivalent virtuel vers un modèle simplifié utilisant un élément connecteur– plus rapide encore mais moins précis – est présentée. Toutes ces représentations sont validées sur des assemblages multipoints en comparant les résultats obtenus à la fois au modèle complet numérique et à des essais expérimentaux.

La connaissance et la maîtrise des régimes transitoires qui apparaissent et se propagent sur les réseaux et dans le matériel électrique (transformateurs, parafoudres,. . . ) est un problème d'actualité. Relié au réseau électrique, un transformateur peut subir différents types de surtensions dont la connaissance permet d'évaluer les contraintes auxquelles sont soumises les isolations internes. La modélisation du comportement à haute fréquence d'un transformateur industriel de type cuirassé, nous a conduit à élaborer un schéma électrique équivalent à constantes localisées et à paramètres constants, qui sont déterminés d'une manière précise en tenant compte de la géométrie réelle du transformateur. La méthode des éléments finis bi et tri-dimensionnel: en électromagnétique, nous a semblé intéressante à utiliser puisqu'elle est basée sur la détermination du champ électromagnétique régissant tout le comportement du transformateur. Cette méthode a été utilisée pour calculer les paramètres capacitifs, inductifs et résistifs du schéma équivalent, respectivement en électrostatique, magnétostatique et magnétodynamique. Différents éléments spéciaux en 3D ont été utilisés pour évaluer les courants de Foucault dans les régions minces du transformateur (la cuve, le circuit magnétique et les écrans électrostatiques). On a pu montrer que ces courants affectent les valeurs des paramètres relatifs aux parties du bobinage qui leur sont géométriquement proches. Une fois les éléments du schéma équivalent calculés, nous avons effectué un calcul temporel et fréquentiel afin de déterminer les fréquences propres du transformateur. Nous avons pu valider notre modèle dans une gamme de fréquences allant de 40 kHz à 600 kHz. Les fréquences de résonances calculées, sont en bon accord avec celles mesurées

Au cours des dernières années, il est devenu possible de réaliser des absorbants acoustiques dont la géométrie était difficile à produire auparavant, grâce au perfectionnement des techniques d’impression 3D. La facilité d’utilisation et les prix abordables de ces techniques permettent d’imaginer la conception de dispositifs absorbants sur mesure pour répondre à une demande spécifique très rapidement. Cela nécessite d’une part de pouvoir imprimer précisément les géométries conçues et d’autre part de pouvoir prédire la performance acoustique des matériaux imprimés dans la configuration souhaitée. Les objectifs de cette thèse sont d’étudier l’effet de la variabilité des dimensions d’échantillons produits par impression 3D sur la performance acoustique et d’examiner différentes méthodes pour prédire la performance acoustique allant d’approches microscopiques complètes mais coûteuses, à des approches macroscopiques rapides mais simplifiées. La stéréolithographie a été choisie pour imprimer les échantillons à la suite d’une revue des moyens d’impression évalués dans la littérature. Les géométries étudiées consistent en un empilement de volumes (sphériques ou cubiques), reliés dans les trois directions de l’espace par des canaux à l’image de cristaux cubiques. Une variante à double réseau permet également d’ouvrir quelques pistes en vue d’une optimisation des performances acoustiques. Pour étudier l’effet de la variabilité, un grand nombre d’échantillons a été fabriqué avec différents jeux de paramètres d’impression et les dimensions caractéristiques des échantillons produits ont été mesurées. Un choix judicieux des paramètres permet de réduire la dispersion. La pertinence d’une approche fluide équivalent est montrée : elle permet de reproduire fidèlement et à coût réduit les résultats d’une approche directe résolvant les équations de Navier-Stokes linéarisées dans les pores des échantillons. Dans cette approche, les paramètres JCAPL des fonctions du fluide équivalent sont identifiés à partir d’un volume élémentaire représentatif de l’échantillon. Les échantillons sont d’abord étudiés en incidence normale. Le caractère très résonnant des matériaux rend le coefficient d’absorption très sensible à tout écart entre les dimensions cibles et les dimensions effectivement réalisées. Il en est ainsi pour les dimensions intérieures (diamètre des sphères ou des canaux) et pour le diamètre propre de l’échantillon. La nature rigide des échantillons produits par impression 3D rend très délicate leur adaptation stricte au diamètre du tube de Kundt. Les résultats de la mesure et les prédictions sont cependant globalement en bon accord et confirment dans ce cas classiquement traité dans la littérature, la validité du modèle de fluide équivalent. Des échantillons ont été ensuite réalisés spécifiquement pour être testés en paroi de conduit, par mesure de la perte par transmission. Les résultats expérimentaux confirment là aussi la pertinence de l’utilisation de l’approche fluide équivalent pour prédire les performances de ce type de matériau dans des conditions moins classiques
Conventional rigid porous materials such as wools or foams do not provide effective absorption at low frequencies in complex industrial environments. For these applications, the structures developed are generally quarter-wave resonators or Helmholtz resonators. In recent years, 3D printing techniques have made it possible to produce resonator geometries that were previously difficult to produce. The ease of use and affordability of these techniques means that it is now possible to create tailor-made absorbing devices to meet specific requirements very quickly. This long-term objective requires, on the one hand, validation of the reliability of the dimensions obtained during the production of absorbent structures and, on the other hand, the ability to effectively model a variety of geometries in different contexts. In this thesis, stereolithography was chosen to print the samples based on literature results. Studies have concluded that it is more accurate for acoustic devices than other techniques. The geometry chosen for this study consists in a stack of volumes (spherical or cubic), connected in the three directions of space by channels in the image of cubic crystals. A large number of samples were manufactured varying the production parameters in order to measure the variability of the characteristic dimensions of the samples. Among the various modelling approaches presented, the numerical tests carried out led to the choice of equivalent fluid modelling based on the identification of JCAPL parameters. They are identified in a representative volume homogenised throughout the sample. This homogenisation of behaviour is suited to the geometries studied because of their periodic nature. The reaction of the geometries we are considering makes impedance modelling impossible. The samples are first studied at normal incidence, in order to link the variability of realisation to the measured acoustic behaviour. The measurement results and the predictions are in good agreement. Some samples were made specifically for duct wall measurement, in order to validate the use of the equivalent fluid approach. These tests were also used to confirm the conclusions drawn for normal incidence. The variability of the geometry has a real impact on the acoustic behaviour, but the main problem with rigid 3D printed samples is their adaptation to the measurement benches

On s'intéresse dans ce travail au problème de propagation acoustique dans des guides à parois traitées avec des matériaux absorbants à réaction localisée ou non localisée en présence d'écoulement. En effet, dans les systèmes industriels comme les turboréacteurs d'avions, les silencieux d'échappement et les systèmes de ventilation, le bruit est le plus souvent canalisé vers l'extérieur par des guides de géométries plus ou moins complexes. Une étude des guides d'ondes permet donc de prédire et de comprendre les phénomènes physiques tels que la réfraction, la convection, l'absorption et l'atténuation des ondes. Dans l'étude des guides d'ondes, on considère souvent qu'ils sont infiniment longs afin de s'affranchir de certains phénomènes (réflexion par exemple) à leurs extrémités. Résoudre le problème de propagation dans les guides infinis par la méthode des éléments finis nécessite de tronquer le domaine infini par des frontières artificielles sur lesquelles des conditions limites transparentes doivent être écrites. Dans ce travail, les conditions limites transparentes sont écrites sous forme d'un opérateur Dirichlet-to-Neumann (DtN) basé sur une décomposition de la pression acoustique sur la base des modes propres du guide étudié tout en prenant en compte l'influence des paramètres comme l'écoulement et le traitement acoustique avec des matériaux absorbants. La propagation acoustique dans le guide est régie par un modèle scalaire basé sur l'équation de Helmholtz et les matériaux absorbants utilisés sont des matériaux absorbants d'impédance locale Z et des matériaux poreux. Nous nous sommes intéressés en particulier aux matériaux poreux ? squelette rigide que l'on modélise par un fluide équivalent car la propagation acoustique dans ces matériaux est aussi gouvernée par l'équation de Helmholtz comme dans un milieu fluide. Des résultats d'étude de la propagation acoustique dans des guides rectilignes uniformes traités en présence d'un écoulement uniforme ont permis de valider la méthode développée pour tronquer les domaines infinis. L'étude a aussi été menée avec succés pour des guides non uniformes traités en présence d'un écoulement potentiel.

L’objectif de cette thèse est la conception de biocapteurs capables de détecter la présence de séquences d’ADN sans utilisation de marqueurs chimiques ou de traitement préalable de l’échantillon. Le principe de mesure utilise la spectroscopie d’impédance pour la détection du changement provoqué par la présence de la séquence ADN sur le biocapteur. Notre étude s’appuie sur des simulations analytiques et numériques pour définir les dimensions des capteurs adaptés aux mesures en basse fréquence ainsi que le développement d’un modèle de circuit équivalent qui prend en considération les effets d'interfaces. La fabrication du capteur a été réalisée en plusieurs étapes. Dans un premier temps, la conception et la fabrication en salles blanches ont été optimisées pour des structures interdigitées avec différentes géométries et différents types de substrat (Verre, Si, SiO2). Après la validation du modèle, par des mesures sur des solutions de conductivité étalon et sur plusieurs concentrations d’ADN, l’analyse des résultats nous a conduits à proposer une nouvelle structure à électrodes concentriques mieux adaptée aux mesures d’impédance en basses fréquences pour des milieux liquides. Deux prototypes de taille micrométriques, l’un à électrode interdigitée et l’autre à électrode concentrique ont été développés pour une étude comparative
The objective of this thesis is the conception of a biosensor able to detect the presence of DNA sequences without any use of chemical markers or a prior treatment of the samples. The measurements are performed using impedance spectroscopy technique to detect the changes caused by the presence of DNA sequences on the biosensor. Our study is based on analytic and numeric simulations, which allows us to define the dimensions of the sensors adapted to low frequency measurements and to propose an equivalent circuit model taking into account the effects of the electrical double layer. The sensor was manufactured in several steps. Initially, clean room design and manufacturing were optimized for interdigitated structures with different geometries and substrate types (Glass, Si, SiO2). The data analysis of the measurement on standard conductivity and on several DNA concentrations using interdigitated electrode biosensor, allows us to propose a new design with concentric electrodes which is more adapted to low frequency impedance measurement according to a comparative study between interdigitated and concentric electrodes