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Dissertations / Theses on the topic 'Déformation temporelle non linéaire'
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Khacef, Yacine. "Surveillance avancée du trafic routier par détection acoustique distribuée et apprentissage profond." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ5070.
Full textAbstract:
La gestion du trafic urbain est un enjeu crucial pour les villes du monde entier, en raison de l'augmentation continue du nombre de véhicules. Les méthodes classiques, telles que les caméras et les boucles de détection, s'avèrent souvent inadaptées à cause de leurs coûts élevés, de la faible résolution des capteurs, et des enjeux de protection de la vie privée. Récemment, la technologie de détection acoustique distribuée (DAS) a émergé comme une solution innovante pour la surveillance du trafic. En convertissant des câbles de fibre optique en un réseau de capteurs de vibration, la technologie DAS capte les déformations générées par les véhicules avec une haute résolution spatio-temporelle, offrant ainsi une alternative rentable et respectueuse de la vie privée. Dans cette thèse, nous développons plusieurs modèles et méthodes pour une surveillance complète du trafic à l'aide de la technologie DAS, en nous concentrant sur quatre axes : la détection des véhicules, l'estimation de la vitesse, le comptage et la classification. Nous introduisons d'abord un modèle d'alignement des données DAS auto-supervisé, permettant d'extraire des informations cruciales sur le trafic grâce à l'alignement temporel des données recueillies en divers points de mesure. Ce modèle intègre un module d'apprentissage profond et un bloc de déformation temporelle non uniforme, capable de gérer des conditions de circulation complexes et d'aligner les données DAS avec précision. Nous proposons ensuite une méthode pour la détection des véhicules et l'estimation de leur vitesse, basé sur le modèle d'alignement. La détection est formulée selon le cadre du test de rapport de vraisemblance généralisé (GLRT), permettant de localiser et de détecter les véhicules de manière fiable. L'estimation de la vitesse est réalisée sur les véhicules détectés, et nos résultats sont validés avec des capteurs dédiés. Notre méthode affiche une précision supérieure, avec une erreur inférieure à kmph{3}, surpassant de 80% les méthodes traditionnelles d'alignement temporel telles que la déformation temporelle dynamique (DTW), tout en étant 16 fois plus rapide, ce qui permet une application en temps réel. Nous développons également de nouvelles méthodes de comptage et de classification des véhicules en exploitant la technologie DAS. Une première solution, basée uniquement sur la détection des véhicules, est efficace pour le comptage des camions mais montre des limites pour le comptage des voitures en trafic dense. Pour y remédier, nous proposons un modèle d'apprentissage profond supervisé pour le comptage, entraîné sur une section spécifique de la route, utilisant les résultats du comptage de la première méthode et des étiquettes à faible résolution temporelle. Une technique de transfert de caractéristiques permet d'étendre ce modèle à d'autres segments routiers, démontrant ainsi son adaptabilité. En conclusion, cette thèse propose une solution robuste et scalable pour la surveillance du trafic à l'aide de la technologie DAS, assurant à la fois une haute précision et une exécution en temps réel. Cette approche ouvre la voie à l'extraction de diverses informations critiques, telles que la détection d'accidents, et peut être étendue à d'autres modes de transport, comme les tramways ou les trains, illustrant ainsi son large potentiel d'applicationUrban traffic management poses a significant challenge for cities worldwide, intensified by the growing number of vehicles on road infrastructures. Traditional methods, such as cameras and loop detectors, are often suboptimal due to their high deployment and maintenance costs, limited sensing resolution, and privacy concerns. Recently, Distributed Acoustic Sensing (DAS) technology has emerged as a promising solution for traffic monitoring. By transforming standard fiber-optic telecommunication cables into an array of vibration sensors, DAS captures vehicle-induced subsurface deformation with high spatio-temporal resolution, providing a cost-effective and privacy-preserving alternative.In this thesis, we propose several models and frameworks for comprehensive traffic monitoring using DAS technology, focusing on four key aspects: vehicle detection, speed estimation, counting, and classification. First, we introduce a self-supervised DAS data alignment model that temporally aligns the recorded DAS data across multiple measurement points, enabling the extraction of the traffic information. Our model integrates a deep learning module with a non-uniform time warping block, making it capable of handling challenging traffic conditions and accurately aligning DAS data.Next, we present a vehicle detection and speed estimation framework built on the alignment model. Vehicle detection is formulated within the Generalized Likelihood Ratio Test (GLRT) framework, allowing for reliable detection and localization of vehicles. Speed estimation is achieved over the detected vehicles using the warps from the alignment model, and the results are validated against dedicated sensors. Our method achieves a mean error of less than kmph{3}, outperforming traditional time series alignment methods like Dynamic Time Warping (DTW) by nearly 80%. Furthermore, our model's computing time is 16 times faster than DTW, enabling real-time performance.Lastly, we introduce new vehicle counting and classification methods that leverage the DAS technology. We present a first solution, based solely on vehicle detection results, which is effective for truck counting but shows limitations in cars counting under high-traffic conditions. To address these limitations, we develop a second approach for vehicle counting using a supervised deep learning model trained on a specific road section, using the vehicle counting results of the first method and low-time-resolution labels from dedicated sensors. Through an optimal transport-based feature mapping technique, we extend the model to other road segments, demonstrating its scalability and adaptability. Using the first truck counting method along with the deep learning-based vehicle counting model results in a comprehensive vehicle counting and classification solution.Overall, this thesis presents a robust and scalable framework for road traffic monitoring using DAS technology, delivering both high accuracy and real-time performance. The framework paves the way for extracting a wide range of other crucial traffic information, such as accident detection. Moreover, this approach can be generalized to various road configurations and extended to other transportation modes, such as tramways and trains, demonstrating its broader applicability
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Budiwantoro, Bagus. "Identification temporelle des structures linéaires et non linéaires." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1990. http://www.theses.fr/1990ECDL0033.
Full textAbstract:
L'identification temporelle des structures linéaires vise à déterminer les paramètres modaux d'un système dynamiques par la connaissance des signaux d'excitations et des réponses. Les méthodes d'identification dans le domaine temporel utilisent soit des reponses forcées, qui permettent la construction des fonctions des fonctions de transfert, soit les reponses libres, qui facilitent la recherche des modes normaux. En régime force, les fréquences propres et les facteurs d'amortissements sont extraits des fonctions de transfert comme étant les pôles de fractions rationnelles alors qu'en regime libre, ils sont obtenus comme solutions d'un problème aux valeurs propres ou les vecteurs propres coïncident avec les modes complexes. L'une des principales difficultés dans l'identification des structures réside dans le choix du nombre de degrés de liberté à prendre en compte. L'approximation linéaire du comportement des structures est souvent mise en défaut par la présence de non linéarités. Celle-ci peuvent devenir très importantes et sont alors essentielles a détecter et a identifier. Cette identification doit alors fournir un modèle susceptible de simuler le comportement non linéaire de la structure avec le plus d'exactitude possible. Le modèle de la force interne et le modèle narmax permettent de déduire le comportement dynamique d'une structure non linéaire.
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Peeters, Philippe. "Fluctuations en chimie non linéaire: Systèmes explosifs et dynamique spatio-temporelle." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1993. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212800.
Full text
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Saad, Patricia. "Modélisation et identification du comportement non linéaire des cales en caoutchouc." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2003. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/psaad.pdf.
Full textAbstract:
Les propriétés des élastomères (grandes déformations, amortissement) rendent leur utilisation très intéressante d'un point de vue industriel. Ces matériaux sont aujourd'hui de plus en plus utilisés notamment dans des secteurs de l'industrie tels que l'automobile ou l'aéronautique. Cette utilisation concerne généralement des pièces qui sont soumises à de fortes sollicitations mécaniques (statiques et dynamiques). Le comportement à modéliser est alors fortement non linéaire, les non linéarités étant aussi bien géométriques (dues aux grandes déformations imposées) que comportementales (les lois de comportement utilisées sont non linéaires). Pour représenter ces aspects, des lois de comportement complexes sont implantées dans des codes de calcul éléments finis. Mais leur utilisation aboutit à des modèles coûteux numériquement, et comportant un grand nombre de degrés de liberté. De plus cela ne permet pas d'écrire une relation analytique utilisable dans des logiciels multicorps pour simuler le comportement d'une pièce en élastomère. Ce travail de thèse propose un modèle simplifié à peu de degrés de liberté pour approximer la réponse des liaisons élastiques en élastomère utilisées dans l'industrie automobile. Pour ce faire on utilise une approximation de Ritz pour décrire les déplacements et la géométrie des pièces. Cela permet d'obtenir une approximation des courbes effort déplacement. Des lois de comportement hyperélastiques et viscoélastiques sont prises en compte dans le modèle. Une deuxième partie est consacrée à l'extension du modèle pour prendre en compte la dissipation non linéaire des élastomères. De nombreux essais sont réalisés à différents niveaux d'amplitude d'excitation, de fréquence, et de précharge. Pour approcher la dépendance en amplitude du module dynamique, on effectue un développement en séries de Volterra de la relation contraintes déformations. L'influence de la précharge est prise en compte par linéarisation d'un modèle hyperviscoélastiqueWe develop a numerical model to compute non linear rubber bush response. The objective is to take into account elasticity, damping, and non linear properties in a simple model dedicated to full vehicle modelling simulation. It is therefore important that the constitutive model a accurately capture theses aspects of the mechanical behaviour. To take into account these properties, Finite Element Codes use several complex constitutive laws. All these constituve equations can be integrated in finite element models and many algorithms are developed for this purpose. The main drawback of this procedure is its complexity. The number of dof is too high to be integrated in a vehicle study. Our work aims at giving a simplified approximation of the force as a function of the displacement and its derivatives, starting from a microscopic constitutive equation. Starting from a finite element model and a constutive law, we want to generate an equivalent rheological model, with a few dof. This model aims at predicting the frequency response of the bush, function of its geometry, of the load, of the parameters of the constitutive law. To do so, we approximate the displacement as a linear combination of admissible kinematic displacement fields, according to the Rayleigh-Ritz approximation. Hyperelastic models are used to fit on linear quasi static force deflection curves. Viscoelastic constitutive laws are also developped. In order to predict amplitude dependency observed when we measure steady state harmonic response, we use a Volterra development of the stress strain constitutive equation. To take into account preload effects, we linearize a viscohyperelastic model. The predictions of these models are compared to experimental data
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Dinh, Anh Tuan. "Comportement élastique linéaire et non-linéaire du bois en relation avec sa structure." Phd thesis, AgroParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00720245.
Full textAbstract:
Le bois est un matériau complexe, hétérogène et anisotrope. Ses propriétés mécaniques varient fortement en fonction de l'essence et de l'échelle considérées. Pour mieux comprendre le comportement du bois en fonction de sa structure, nous proposons dans le cadre de cette thèse une étude expérimentale à l'échelle des tissus qui est réalisée sur plusieurs types de bois : bois de peuplier, y compris bois de tension et bois d'épicéa. Compte tenu des faibles dimensions des échantillons testés, les mesures de déformation sont effectuées " sans contact " afin de s'assurer de ne pas perturber l'échantillon en cours de l'essai.Les premières séries de mesures sont réalisées sur les trois zones (tendue, normale, opposée) et selon les 3 directions matérielles (longitudinale, radiale et tangentielle) d'une tige de peuplier inclinée. Les résultats obtenus permettent de comparer des comportements mécaniques du bois de peuplier dans toutes les zones considérées en fonction de ses propriétés microscopiques.Les deuxièmes séries de mesures sont réalisées en compression, grandes déformations, dans la chambre d'un ESEM (Microscope électronique à balayage environnemental) sur du bois feuillu (peuplier) et sur du bois résineux (épicéa). Grâce aux images obtenues en période d'essai, du domaine élastique jusqu'à la densification, la réponse de chaque type du bois à la même sollicitation est illustrée.Enfin, une partie de la modélisation numérique par la MPM (Materiel Point Method) est proposée dans notre projet envisagé comme prolongement de ce travail. Il permettra de simuler le comportement mécanique du bois en grande déformation.
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Langlois, Sébastien. "Prédiction des vibrations éoliennes d'un système conducteur-amortisseur avec une méthode temporelle non linéaire." Thèse, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/6133.
Full textAbstract:
Les vibrations éoliennes sont la cause principale de bris de conducteurs en fatigue des lignes aériennes de transport d'énergie électrique. Ces vibrations sont dues à des détachements tourbillonnaires produits dans le sillage du conducteur. Une méthode commune de réduction des vibrations est l'ajout d'amortisseurs de vibrations près des pinces de suspension. Contrairement aux essais en ligne expérimentale, la modélisation numérique permet d'évaluer rapidement et à faible coût la performance d'un amortisseur de vibration sur une portée de ligne aérienne. La technologie la plus fréquemment utilisée fait appel au principe de balance d'énergie (PBE) en évaluant le niveau de vibrations pour lequel la puissance injectée par le vent est égale à la puissance dissipée par le conducteur et l'amortisseur. Les méthodes actuelles pour la prédiction des vibrations reposent sur des hypothèses simplificatrices quant à la modélisation de l'interaction conducteur-amortisseur. Une approche prometteuse pour la prédiction des vibrations est l'utilisation d'un modèle numérique temporel non linéaire qui permet de mieux représenter la masse, la géométrie, la rigidité et l'amortissement du système. L'objectif principal de ce projet de recherche est de développer un modèle numérique avec intégration temporelle directe d'un conducteur et d'un amortisseur en vibration permettant de reproduire le comportement dynamique du système pour la gamme de fréquence et d'amplitude typique des vibrations éoliennes des conducteurs. Un modèle par éléments finis d'un conducteur seul en vibration résolu par intégration temporelle directe a d'abord été développé en considérant une rigidité de flexion variable. Comme une rigidité de flexion constante et égale à 50% de la rigidité de flexion maximale théorique ( EImax ) est jugée adéquate pour la modélisation du conducteur, c'est cette valeur qui a été utilisée pour la suite du projet. Ensuite, des modèles non-linéaires pour deux types d'amortisseur de vibrations (Stockbridge et Hydro-Québec) ont été développés. Ces modèles reproduisent adéquatement le comportement dynamique des amortisseurs pour une grande gamme de fréquences et d'amplitudes de déplacement. Finalement, les modèles d'amortisseur ont été intégrés au modèle de conducteur et uil nouvel outil de prédiction de vibrations éoliennes basé sur le principe de balance d'énergie (PBE) a été développé. Celui-ci permet de bien reproduire des àmplitudes de vibration mesurées sur une ligne expérimentale, en particulier dans la gamme 8 à 35 Hz. À plus long terme, un tel modèle pourrait servir de point de départ vers une modélisation temporelle complète du phénomène de vibrations éoliennes des conducteurs incluant l'excitation éolienne, l'auto-amortissement des conducteurs et des conditions limites réalistes pour les lignes aériennes.
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Benaouda, Mohamed Kheir-Eddine. "Existence de minimums pour matériaux de Saint-Venant Kirchhoff et contact unilatéral en grande déformation." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-115.pdf.
Full textAbstract:
Dans le cadre non linéaire, et en grande déformation les matériaux de Saint-Venant Kirchhoff sont un exemple simple où l'absence de la quasiconvexité de l'énergie interne est vérifiée. L'existence d'un minimum, au problème de minimisation de l'énergie totale de déformation, avec des hypothèses sur les conditions aux limites est obtenue, par la méthode de la relaxation. L'approche basée sur la notion d'élément de contact permet, d'étendre les résultats au cas du contact entre un matériau de Saint-Venant, et un matériau polyconvexe
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Brennetot, René. "Spectrométrie de lentille thermique pulsée : étalonnage, résolution temporelle du signal, absorption non linéaire, exemples d'applications." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10250.
Full textAbstract:
La spectrometrie de lentille thermique est basee sur la mesure de l'energie thermique liberee par relaxation non radiative d'especes excitees. Le montage experimental est constitue de deux faisceaux lasers : le premier, pulse, est utilise pour exciter l'echantillon, le second, continu, sert a detecter l'effet thermique cree. Nous avons realise dans ce travail la mise en uvre de cette technique et son etalonnage. Differentes applications nous ont permis de mettre en evidence les effets associes a l'utilisation d'une source d'excitation pulsee et d'exploiter ces effets. Nous avons tout d'abord optimise le montage experimental et etalonne sa reponse en termes de resolution temporelle et de linearite, avec deux configurations se differenciant par la taille relative des faisceaux dans l'echantillon. Nous avons pu mesurer des absorbances de 10 4 et 4 10 5 respectivement dans l'eau et l'ethanol. En outre, nous avons valide un modele theorique qui permet de prevoir la reponse du systeme lorsque celle-ci n'est plus lineaire. Nous avons utilise cette technique pour etudier les phenomenes d'absorption non lineaire qui peuvent se manifester compte tenu de l'eclairement (w cm 2) disponible. Trois colorants ont ete etudies : la rhodamine 6 g, dont le rendement de fluorescence est proche de 1, la pseudo-isocyanine qui se desactive principalement par conversion interne et l'erythrosine qui possede un rendement de croisement intersysteme proche de 1. L'absorption biphotonique tend a augmenter le signal mesure ce qui peut induire une surestimation du coefficient d'absorption et ainsi une sous-estimation du rendement de fluorescence. Inversement, la saturation optique et le blanchiment optique conduisent a une diminution du coefficient d'absorption. Dans le cas de l'erythrosine, l'absorption du faisceau de sonde par le triplet modifie le profil temporel du signal et perturbe la mesure du signal photothermique. Nous avons ensuite etudie la duree de vie du triplet de l'erythrosine en exploitant le signal d'absorption transitoire. Par un ajustement correct des points focaux des faisceaux d'excitation et de sonde, il a ete possible d'eliminer la composante photothermique du signal pour ne conserver que le signal du a l'absorption transitoire. Les constantes d'inhibition obtenues dans les solvants homogenes comme l'eau et l'ethylene glycol dependent principalement de la viscosite. Dans la solution micellaire, le triplet relaxe essentiellement par desactivation unimoleculaire grace a un effet protecteur des micelles. Enfin, nous avons etudie les proprietes photophysiques du chelate eu-tta-topo. La formation du chelate est guidee par la concentration des reactifs et du tampon tandis que la fluorescence de l'ion semble independante de la composition du chelate. Le rendement de fluorescence du chelate est de l'ordre de 0,23 et le rendement de transfert d'energie entre le ligand et l'ion est inferieur ou egal a 0,27.
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Martinelli, Gilbert. "Réponse spatio-temporelle d'un résonateur de Fabry-Perot en régime non linéaire sous excitation picoseconde." Limoges, 1990. http://www.theses.fr/1990LIMO0088.
Full textAbstract:
Le résonateur de type Fabry-Perot contenant un milieu non linéaire de Kerr constitue un des éléments de base pour le traitement purement optique de signaux optiques. Ce manuscrit présente la mise en évidence et la caractérisation des instabilités spatiales et spectrales qui apparaissent dans la réponse spatio-temporelle de ce type de résonateur lorsqu'il est excite par une impulsion picoseconde intense et un faisceau limite. Dans un premier temps, les filtrages opérés par le résonateur à faible niveau d'intensité, sont mesurés pour différents angles d'incidence. Suivant l'accord ou le désaccord de la fréquence laser par rapport à une résonance, l'interferométrie se comporte comme une ligne à retard (cas résonnant) ou un atténuateur (cas désaccordé). Par la suite des résultats expérimentaux sont présentés pour de forts niveaux d'intensités en incidence normale. Dans les cas examinés les variations auto-induites de l'indice de réfraction sont suffisantes pour annuler un faible désaccord initial. Les enregistrement montrent pour la première fois l'observation simultanée du profil temporel, de la figure en intensité, et du spectre des fréquences temporelles du signal transmis. Il est mis en évidence que la commutation clairement observée sur le profil de l'impulsion transmise s'accompagne de transformations complexes de la géometrie et du spectre liées à la naissance d'instabilités catastrophiques. Pour supprimer ces instabilités il est proposé d'éclairer le résonateur sous incidence oblique. Des résultats expérimentaux viennent démontrer l'intérêt et les limites de cette exploitation originale d'une interférométrie non linéaire. La conclusion de cette série d'expériences est qu'il ne semble pas possible de mettre en série des éléments logiques optiques basés sur des résonateurs à non-linéarité purement dispersives.
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Debut, Alexis. "Cohérence temporelle des lasers Brillouin à fibre optique." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10094.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire porte sur l'etude theorique et experimentale de la coherence temporelle des lasers brillouin a fibre optique. Dans le cadre du modele coherent a trois ondes decrivant le comportement dynamique des lasers brillouin, nous etablissons une relation analytique liant la phase de l'onde stokes a celle de l'onde de pompe. Contrairement aux lasers classiques, nous montrons que le bruit de phase du laser de pompe est transfere a l'onde stokes emise apres avoir ete filtre et reduit. Il en resulte que le temps de coherence de l'onde stokes est beaucoup plus important que celui de l'onde de pompe. Le rapport entre ces deux temps de coherence est donne par un facteur k 2. Ce facteur depend simplement et uniquement du taux de perte de la cavite et du taux d'amortissement de l'onde acoustique. Nous presentons ensuite un protocole experimental dans lequel nous enregistrons la reponse du laser brillouin a une modulation de frequence du laser de pompe. Le rapport entre l'indice de modulation de l'onde de pompe et celui de l'onde stokes nous donne la valeur du coefficient k. Les resultats experimentaux confirment avec succes nos predictions theoriques. Pour terminer, nous appliquons nos methodes d'analyse a un laser brillouin injecte optiquement. Nous demontrons experimentalement et theoriquement que celui-ci emet un rayonnement stable en intensite quelque soit le regime de fonctionnement du laser brillouin.
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Blanc, Carole. "Techniques de modélisation et de déformation de surfaces pour la synthèse d'images." Bordeaux 1, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR10644.
Full textAbstract:
Dans le cadre de l'informatique graphique, la modelisation geometrique est l'etape au cours de laquelle sont definies de maniere numerique, les diverses caracteristiques geometriques d'un objet ou d'une scene tridimensionnels. Dans ce document, nous nous interessons plus precisement a la modelisation geometrique a base de surfaces splines. Dans un premier temps, nous proposons une formulation generale qui permet de representer les differents modeles de courbes et de surfaces splines existants dans la litterature. Nous etudions ensuite, de maniere plus detaillee, les courbes et les surfaces b-splines non-uniformes et rationnelles (nurbs) qui sont devenues depuis quelques annees un standard pour la representation des surfaces. Nous presentons, en particulier pour ce modele, une technique visant a ameliorer la parametrisation des courbes et des surfaces afin de leur permettre de verifier des contraintes specifiques. De plus, au cours de cette etude, l'inadequation de certaines proprietes des nurbs avec la conception d'un outil de modelisation intuitif destine a un utilisateur profane est mise en evidence. Dans le but d'apporter une reponse a ce probleme nous proposons donc un nouveau modele de courbes et de surfaces splines permettant de rendre l'etape de modelisation plus intuitive. Dans un deuxieme temps, nous etudions differentes techniques telles que les combinaisons et les deformations de surfaces splines, qui permettent d'aborder la modelisation d'objet 3d de maniere plus generale en enrichissant la gamme des formes modelisables. Apres avoir montre que les methodes de combinaisons sont mal adaptees aux surfaces parametriques, nous proposons pour finir diverses methodes originales de deformations de surfaces splines
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Ouakka, Abderrahman. "Approches stationnaires en mécanique non linéaire." Marne-la-vallée, ENPC, 1993. http://www.theses.fr/1993ENPC9329.
Full textAbstract:
Les applications envisagées dans ce mémoire correspondent à des calculs de réponse mécanique en régime stationnaire. L’idée directrice d’un calcul stationnaire consiste à négliger l’étape transitoire afin d’obtenir directement un état limite stationnaire tel que tout observateur lié au repère des sollicitations extérieures voit la structure dans un état qui n’évolue pas au cours du temps. L’étude proposée a pour objectif d’une part de fournir des méthodes de résolution adaptées aux calculs de réponse élastoplastique en régime permanent et d’autre part de construire des codes de calcul opérationnels. Le mémoire comprend trois parties illustrant l’approche stationnaire. Dans une première partie, on s’intéresse à la simulation tridimensionnelle du procédé dit de Dudgeonnage, en proposant un algorithme stationnaire dans le cas où les lignes de courant sont circulaires. On étudie l’influence du chargement, de la géométrie des galets, des lois de comportement locales, etc… sur l’obtention d’une réponse limite adaptée, accommodée, voire de rochet. L’analyse des contraintes résiduelles est menée en vue de prévoir les fissurations par fatigue de la pièce dudgeonnée lors du chargement ultérieur en service. La seconde partie se propose d’étendre l’algorithme stationnaire au cas des transformations finies. La variation de la géométrie d’un élément matériel lors de l’écoulement de la matière durant l’opération de formage tant à froid qu’à chaud, incite à décrire la cinématique de l’écoulement par la recherche des lignes de courant, tout en vérifiant l’ensemble des équations d’évolution du système. Cette étude conduit à proposer un algorithme adapté à une telle démarche, et des simulations de faisabilité sont alors entreprises, en extrusion et en usinage par la coupe orthogonale stationnaire. Divers comportements sont considérés. Enfin une dernière partie d’un caractère essentiellement théorique est consacrée à l’étude de la propagation stationnaire de fissure au sein de milieux hyperélastiques sous sollicitation de mode anti-plan, menée dans le cadre des méthodes des développement asymptotiques raccordés. Les solutions analytiques obtenues pour diverses classes de comportement généralisent celles de Knowls-Sternberg. Cette étude fournit les paramètres caractéristiques permettant de gouverner la propagation des fissures pour es milieux non-linéaires. Les solutions locales reposent essentiellement sur la nature de l’opérateur donnant le champ de déplacement. L’analyse des conditions de la perte de l’ellipticité de l’opérateur permet d’envisager dans des cas particuliers des solutions avec présence de lignes de discontinuités en tenant compte du nombre de MachThe purpose of this study is to carry out theoretical investigation of steady state mechanical problems and to develop systematic and reliable procedures for computational analysis of these problems. This thesis is divided in three parts which illustrate the steady state approach. The first part is devoted to the three-dimensional simulation of roll-expansion process by mean of a stationary algorithm. The aim is to evaluate the effects of several parameters (geometry, loading conditions, material behavior) on the residual stresses which play an important role for the prediction of damage and corrosion craking occurring in some Inconel tubes of steam generators. The second part is aiming to extend the steady state algorithm to the case of finite transformation. The variation of the geometry of a material element during the forming process incline to describe the kinematics of the flow by searching the streamlines. This leads us to propose a suitable algorithm. As an illustration of the such approach, the forming process and the orthogonal metal cutting are numerically investigated. Finally, the last part is essentially theorical. It is devoted to the study of a steady state crack propagation in a hyper-elastic solid subject to finite anti-plane shear. The small-scale yielding is assumed. The solution is obtained by an asymptotic treatment of the near-crack tip fields. The analytic solutions obtains for various classes materials generalize those constructed by Knowles and Sternberg. This study gives the main parameters governing the crack propagation in this nonlinear material. The conditions of the lost of ellipticity of the governing displacement equation of equilibrium lead to solutions containing lines of deformations gradient discontinuity depending on the Mach number
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Domissy, Edwige. "Formulation et évaluation d'éléments finis volumiques modifiés pour l'analyse linéaire et non linéaire des coques." Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP1013.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la formulation et l'évaluation de nouveaux modèles éléments finis de type solide pour l'analyse linéaire et non linéaire des coques. Ces modèles ne possèdent que des degrés de liberté de translation et permettent de simuler le comportement de coques minces et épaisses. En s'inspirant de la formulation d'éléments dits iso paramétriques tridimensionnels dégénérés, nous avons développé différents éléments hexaédriques a huit nœuds dont les variables nodales sont les composantes de déplacements sur les faces supérieure et inférieure. Les effets de cisaillement transverse sont pris en compte et des modifications sont apportées pour éviter les blocages numériques, en particulier ceux dus au cisaillement transversal. L’influence de l'hypothèse des contraintes planes est étudiée. Pour l'analyse non linéaire géométrique, la formulation lagrangienne totale est facilement mise en œuvre dans le cas des grandes transformations puisque les rotations n'apparaissent pas explicitement. Plusieurs exemples relatifs aux plaques et coques ont été traites pour évaluer les modèles proposés. Ils concernent les structures homogènes et stratifiées de coques élastiques, subissant des grands déplacements et grandes rotations. Les résultats montrent le potentiel d'applications des modèles et les bonnes performances de ces éléments hexaédriques particuliers.
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Sahyoun, Walaa. "Modélisation et caractérisation linéaire et non linéaire des filtres RF en technologie BAW et CRF et méthode pseudo-temporelle de test industriel." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00639427.
Full textAbstract:
Les systèmes de télécommunications actuels nécessitent des filtres passe bande fonctionnant à des fréquences comprises entre 1 GHz et 10 GHz pour les systèmes les plus répandus, notamment la téléphonie mobile. Les filtres actuels sont reportés, donc non intégrés sur silicium. Ils présentent certains inconvénients : coût, place occupée, incompatibilité avec les technologies silicium...Une solution consiste à utiliser des résonateurs à ondes de volume, plus communément appelés BAW (Bulk Acoustic Waves). Ils présentent l'avantage d'être intégrables sur silicium. De nouvelles architectures nommées CRF (Coupled Resonator Filter) font appel à des résonateurs à ondes de volume (BAW) mais aussi à des structures utilisant des couplages acoustiques entre différentes couches. L'objectif du travail proposé est de modéliser les structures actuelles et en cours d'études pour obtenir des modèles de type circuits électriques. Ces modèles seront validés par des mesures effectuées au laboratoire sur des résonateurs BAW et sur des filtres qui sont réalisés par nos partenaires. La première partie des études portait sur le comportement RF sous faible et forte puissances, suivi du développement d'un modèle large bande simulé sous ADS décrivant le comportement des filtres BAW sous faible et forte puissances. Une optimisation du temps de mesure en fréquence est effectuée pour réduire le temps du test RF. La seconde partie de la thèse est orientée vers le développement d'une nouvelle méthode de test pseudo-temporelle des filtres hyperfréquences qui consiste à mesurer directement leur impact sur un signal numérique grâce au paramètre "EVM" (Error Vector Magnitude). Ce paramètre est relié au BER et nos travaux montrent qu'il permet également de retrouver en partie les paramètres S et détecter les filtres défaillants à partir d'une seule mesure. Cette nouvelle technique permettant le test de filtres à partir d'un seul point de mesure permet de réduire le temps et le coût de caractérisation à des fins industrielles. Ce travail s'est déroulé dans un cadre de collaborations avec le LETI et STMicroelectronics au sein du projet FAST labellisé par le pôle MINALOGIC.
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Menguy, Ludovic. "Propagation acoustique non linéaire dans les guides monodimensionnels." Phd thesis, Université du Maine, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608755.
Full textAbstract:
Le vent acoustique et la déformation de l'onde sont deux phénomènes connus relevant de l'acoustique non linéaire. L'objet de ce travail est de les étudier dans le cadre de la propagation faiblement non linéaire en guides d'ondes monodimensionnels. A niveau sonore élevé, la non-linéarité des équations de base de l'acoustique a pour conséquence l'apparition d'une composante continue, se traduisant par la présence d'un écoulement moyen : le vent acoustique. Une analyse dimensionnelle met en évidence le rôle de l'inertie du fluide, particulièrement marqué en guides : les lignes de courant ne peuvent être correctement décrites qu'en prenant en compte cette inertie. Des équations non linéaires de l'écoulement sont obtenues, et des solutions sont décrites, permettant d'observer une distorsion des lignes de courant dépendant d'un nombre de Reynolds approprié. Cet écoulement reste néanmoins lent, et ne perturbe pas à son tour le signal acoustique. Les termes non linéaires des équations de l'acoustique sont par ailleurs à l'origine d'une déformation progressive de la forme du signal, qui, bien que négligeable localement, se cumule au cours de la propagation et peut aboutir à la formation d'ondes de choc. Cette déformation, décrite par des équations de Burgers généralisées est le résultat de la compétition entre les effets non linéaires et les pertes visco-thermiques. La résolution présentée est basée sur une méthode de rééquilibrage harmonique, applicable également pour une source périodique non sinusoïdale et pour une terminaison quelconque. Le modèle est ensuite adapté de manière à prendre en compte la présence d'un écoulement moyen, puis ces travaux sont généralisés au cas du pavillon. Les résultats des modèles sont confrontés à l'expérience dans les différentes configurations citées précédemment.
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Alaoui, Soulimani Amina. "Une méthode énergétique de modélisation de la viscoélasticité non linéaire en grandes déformations." Marne-la-vallée, ENPC, 1993. http://www.theses.fr/1993ENPC9320.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail de recherche est la mise au point d’une loi de comportement pour des matériaux viscoélastiques subissant des grandes déformations. On recherche une formulation qui permette de séparer, à chaque instant, l’énergie élastique stockée par le matériau et l’énergie dissipé par viscosité. Une étude bibliographique fait le point des différentes méthodes proposées à partir de la généralisation au cas non linéaire des deux approches utilisées dans le cas linéaire. On analyse pourquoi ces méthodes ne répondent pas à la question posée. Nous proposons une nouvelle loi de comportement que nous nommons pseudo-linéaire, basée sur l’écriture d’un principe de superposition de Boltzmann pour un couple contraintes-déformations particulier. Ce couple peut être déterminé à partir de l’approche classique de l’hyperélasticité caoutchoutique et nous montrons comment. Nous étudions de manière approfondie la compatibilité avec la thermodynamique des milieux continus et nous donnons les expressions des énergies élastique et dissipée en fonction uniquement des grandeurs caractéristiques du comportement. Nous présentons la procédure expérimentale de caractérisation relativement souple qui permet de déterminer les fonctions caractéristiques de la loi. Nous présentons enfin des exemples d’application de cette approche nouvelle et traitons entièrement l’identification qui est grandement simplifiée par la formulation théorique choisieWe propose a new modelling of finite non linear viscoealasticity based on the choice of proper Lagrangian strain tensor which permits to write the constitutive equation as a single convolutive integral. To insure the thermodynamic compatibility of this approach, we derive the constitutive equation from the Helmhotz free energy of the material, which is supposed to be a quadratic intergral form on the history of this peculiar strain tensor. We use the Clausius-Duhem equation to calculate the dissipation function for the material. We make the link between our approach and the elasticity of rubber-like materials and we propose a scheme to find the proper Lagrangian strain tensor from the strain energy function of the material. For isotropic materials we propose a full procedure for the experimental characterization. Finally, we give some applications based on the comparaison between the multiple integral expansion proposed by Pipkin and our modelling
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Legrand, Laurène. "Etude linéaire et non linéaire de la déformation du front de fissures planes au cours de leur propagation et, notamment, de leur coalescence." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00670082.
Full textAbstract:
Un certain nombre de travaux théoriques récents a été consacré à l' étude de la déformation du front d'une fissure 3D au cours de sa propagation coplanaire, notamment dans un milieu hétérogène. Ces travaux ont généralement fait apparaître une croissance au cours du temps du désordre géométrique du front. Ces études ne considèrent que le cas d'une fissure unique. L'objectif de cette thèse est de les étendre à la coalescence de fissures coplanaires. Le présent travail comporte deux volets, faisant chacun un usage fondamental de la théorie des fonctions de poids de Bueckner-Rice. Cette théorie permet, dans certains cas, de déterminer la distribution des facteurs d'intensité des contraintes le long du front de fissures planes, et ce sans avoir à résoudre le probème d'élasticité 3D impliqué. Elle peut être utilisée de manière analytique ou numérique, suivant la complexité du problème. Le premier volet de cette thèse consiste en une étude analytique du cas-modèle d'un système de deux fissures parallèles coplanaires en forme de fentes infinies. Il s'agit de quantifier l'influence du rapprochement progressif des fronts sur la rapidité du développement de leur désordre géométrique. Le résultat majeur de cette étude est que, contrairement au cas d'une fissure isolée, le désordre s'amplifie continuellement lors de la propagation quand la distance entre les fronts diminue. Le second volet est lui aussi consacré au problème de la coalescence mais, cette fois, par le biais numérique. Il s'agit d'étendre le programme de Lazarus (2003), écrit pour une fissure isolée en mode I, au cas de deux fissures circulaires coplanaires. Les simulations montrent que l'attraction mutuelle des deux fronts au cours du rapprochement (i) se fait sentir de façon significative uniquement lorsque les fronts sont très proches et (ii) a un faible impact sur le chargement.
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Legrand, Laurène. "Etude linéaire et non linéaire de la déformation de fronts de fissures planes au cours de leur propagation et notamment de leur coalescence." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066662.
Full textAbstract:
Des travaux théoriques récents ont été consacré à l'étude de la déformation du front d'une fissure 3D au cours de sa propagation coplanaire. Ils ont généralement montré une croissance dans le temps du « désordre géométrique » du front. Ces études ne considèrent que le cas d'une fissure unique. L'objectif est de les étendre à la coalescence de fissures coplanaires. Le présent travail comporte deux volets, faisant chacun un usage fondamental de la théorie des fonctions de poids de Bueckner-Rice. Celle-ci permet, dans certains cas, de déterminer la distribution des facteur d'intensité des contraintes le long du front de fissures planes sans avoir à résoudre le problème d'élasticité 3D impliqué. Elle peut être utilisée de manière analytique ou numérique, suivant la complexité du problème. Le premier volet de cette thèse consiste en une étude analytique du cas-modèle d'un système de deux tunnel-cracks parallèles. Il s'agit de quantifier l'influence du rapprochement progressif des fronts sur la rapidité du développement de leur désordre géométrique. Le résultat majeur de cette étude est que, contrairement au cas d'une fissure isolée, le désordre s'amplifie continuellement lors de la propagation. Le second volet est lui aussi consacré au problème de la coalescence mais, cette fois, par le biais numérique. Il s'agit d'étendre le programme de Lazarus (2003), écrit pour une fissure isolée en mode I, au cas de deux fissures circulaires coplanaires. Les simulations montrent que l'attraction mutuelle des deux fronts au cours du rapprochement (i) se fait sentir de façon significative uniquement lorsque les fronts sont très proches et (ii) a un faible impact sur le chargement
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Romain, Rudy. "Dynamique spatio-temporelle dans un piège magnéto-optique." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10163/document.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objectif d'étudier la dynamique spatio-temporelle des atomes refroidis par laser dans un piège magnéto-optique (PMO). Il a été montré qu'un nuage d'atomes froids dans le régime de diffusion multiple peut présenter un comportement instable sans modulation externe du système. Cependant, ces instabilités n'ont pas encore été modélisées de façon satisfaisante. Une nouvelle configuration du PMO a été mise en oeuvre pour tenter d'étudier des instabilités dans une seule direction. Ce PMO, qualifié d'anisotrope, n'utilise pas des lasers de mêmes fréquences dans chaque direction de l'espace. Il met en évidence les forts couplages existants entre les directions du piège, si bien qu'il n'est pas possible de l'utiliser pour réduire le nombre de dimensions dans lesquelles les instabilités s'établissent. Toutefois, cette étude constitue un premier pas vers une meilleure description tridimensionnelle du piège. Elle nous a notamment permis de mesurer la probabilité pour qu'un photon diffusé soit réabsorbé à l'intérieur du nuage. Cette quantité est caractéristique du PMO mais elle n'avait jusqu'à là jamais été mesurée. Nous avons également établi un modèle spatio-temporel unidimensionnel du PMO. Il est constitué d'un système d'équations non-linéaires couplées reliant la densité atomique et les intensités des faisceaux lasers. Ce système contient notamment une équation de Vlasov-Fokker-Planck, rencontrée dans de nombreux domaines de la physique. Des simulations numériques ont été effectuées dans un cas simple. D'un point de vue expérimental, l'utilisation d'une caméra rapide nous a permis de mettre en évidence la structure spatiale d'instabilités de type stochastiqueThe aim of this thesis is to study the spatio-temporal dynamics of laser cooled atoms in a magneto-optical trap (MOT). Recent works have shown that in the multiple scattering regime, an atomic cloud can have an unstable behavior without external modulation of the system. Nevertheless, these instabilities have not yet been modeled in a satisfactory way. A new configuration of the MOT has been built up as a possible way to study instabilities in only one direction. This trap, called anisotropic MOT, is not made of laser beams with the same laser frequencies along each direction of space. It exhibits the strong couplings between the directions of the trap, with the result that it cannot be used to reduce the number of directions in which instabilities grow up. However, this study can be considered as a new step to a better 3D description of the MOT physics. In particular, it gives us a way to measure the probability that a scattered photon is reabsorbed inside the atomic cloud. This quantity is a characteristic of the MOT but it has never been measured so far. We also develop a 1D spatio-temporal model of the MOT. It consists in a set of coupled nonlinear equations linking the atomic density and the laser intensities. This set contains a Vlasov-Fokker-Planck equation which is used to model a lot of systems in various fields and not only in physics. Numerical simulations have been done in a simple case. In the experiment, the use of a fast video camera allows us to observe the spatial structure of one type of instabilities, the so-called stochastic instabilities
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Melkonian, Jean-Michel. "Mise en forme spectrale et temporelle de sources optiques infrarouges par mélange non-linéaire à trois ondes." Phd thesis, Palaiseau, Ecole polytechnique, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00318682.
Full textAbstract:
Pour certaines applications, les lasers offrent un choix trop restreint de longueurs d'ondes, et une faible accordabilité. Ces limitations viennent du fait que l'effet laser utilise des résonances atomiques. L'optique non-linéaire permet de s'en affranchir c'est un phénomène non résonnant, donc peu sélectif en longueur d'onde. Néanmoins elle présente des caractéristiques particulières : trois fréquences différentes mises en jeu, l'absence de stockage d'énergie, et le rôle primordial de la phase relative entre les ondes. Dans ce travail nous mettons à profit ces specificités pour mettre en forme spectralement ou temporellement l'émission de lumière dans des sources infrarouges. La première source réalisée est un oscillateur paramétrique optique (OPO) à 3 μm utilisant deux cristaux de KTA. Ses performances sont discutées en régime nanoseconde. Puis nous réalisons un OPO à cristal de PPLN générant des impulsions courtes sous pompage continu par modulation active des pertes. Nous proposons ensuite d'utiliser un absorbant saturable pour verrouiller passivement les modes d'un OPO continu présentant un fort désaccord de vitesse de groupe entre la pompe et le signal. Enfin, nous considérons le cas des sources intégrant à la fois un milieu laser et un dispositif non-linéaire. Nous présentons d'abord un miroir non-linéaire à base de PPLN intégré dans un laser Cr:ZnSe, permettant de produire des impulsions picosecondes accordables autour de 2,5 μm. Nous proposons ensuite de généraliser ce principe en intégrant un OPO dans un laser afin de réaliser une source ultrabrève compacte et accordable.
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Lepers, Catherine. "Dynamique non linéaire dans les lasers CO2 monomode et faiblement multimode : Bifurcation, bruit et dynamique spatio-temporelle." Lille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LIL10026.
Full text
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Shi, Junheng. "Quantum temporal imaging." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R023/document.
Full textAbstract:
L’imagerie temporelle, aussi bien que l’imagerie spatiale, peut être formulée sur la base de deux concepts fondamentaux : i) – systèmes linéaires, et ii) analyse de Fourier. Le premier but de cette thèse est de développer une technique d’algèbre des opérateurs linéaires pour traiter des systèmes d’imagerie temporelle. Cette technique nous permet de décomposer n’importe quel système d’imagerie dans une combinaison de quelques éléments simples. Le but principal de la thèse est d’explorer les possibilités d’imagerie temporelle dans le domaine quantique, c’est-à-dire pour la lumière non classique. En effet, malgré de nombreuses applications de l’imagerie temporelle pour la lumière classique, le domaine d’optique quantique est pratiquement non exploré. Ici nous traitons des deux sujets principaux. Premièrement, nous appliquons une lentille temporelle sur la base d’un mélange à quatre ondes pour la manipulation de la lumière non classique - la lumière comprimée multifréquences. Nous formulons les conditions nécessaires pour le système d’imagerie afin de préserver les propriétés non classiques, dit "squeezing", à la sortie du système. Nous proposons également un nouveau schéma de la lentille temporelle sur la base d’un mélange à quatre ondes de type Bragg contra-propageant. Nous démontrons que ce schéma possède des performances supérieures par rapport aux autres schémas tels que le schéma co-propageant et le schéma de la sommation des fréquences. Deuxièmement, nous utilisons la fonction de réponse du schéma d’imagerie temporelle afin d’étudier la résolution et le champ de vision pour l’imagerie quantique temporelle. Nous formulons des restrictions sur le schéma d’imagerie pour manipuler la lumière non classique par rapport à la manipulation de la lumière classiqueTemporal imaging, like its spatial counterpart, can be formulated in terms of two concepts: i) - linear system, and ii) Fourier analysis. The first aim of this thesis is to show this nature of quantum temporal imaging by the operator algebra that we developed. This formalism allows treating a variety of quantum temporal imaging systems as combinations of a few basic operations.The main goal of this thesis is to explore the application of temporal imaging in the quantum domain. In fact, despite the variety of classical temporal imaging applications, for example, in ultrafast signal processing, applying temporal imaging to manipulate non-classical light is not yet developed. Two main topics are addressed in the thesis. Firstly, we apply the existing four-wave mixing time lens to manipulation of non-classical light such as broadband squeezed light, and formulate the conditions for preservation of squeezing at the output of the scheme. We also propose a new time lens based on counter-propagating Bragg-scattering and show that it has better performance than a time lens based on the co-propagating Bragg-scattering and the sum-frequency generation. Secondly, we use the impulse response function of the imaging system and evaluate the resolution of various schemes for quantum temporal imaging. We also investigate the restrictions of quantum temporal imaging on the resolution and the field of view as compared with similar characteristics for classical temporal imaging
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Tikan, Alexey. "Integrable turbulence in optical fiber experiments : from local dynamics to statistics." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R046/document.
Full textAbstract:
Ce travail est dédié à l’étude de l’origine des phénomènes statistiques récemment observés dans le cadre de la turbulence intégrable. Les études expérimentales et numériques de la propagation d’ondes partiellement cohérentes dans les systèmes décrits par l’équation de Schrödinger non linéaire à une dimension ont révélé un écart par rapport à la distribution gaussienne. Les régimes de propagation focalisant et défocalisant présentent un comportement qualitativement différent: la probabilité que des événements extrêmes apparaissent dans le cas focalisant est supérieure à la loi normale, alors que dans le régime défocalisant, elle y est inférieure. Nous avons réalisé des expériences d’optique bien décrites par l'équation de Schrödinger non linéaire 1-D afin d'étudier ce problème. Nous avons construit deux outils de mesure nouveaux et complémentaires. En utilisant ces outils, nous avons réalisé une observation directe des structures cohérentes qui apparaissent à différents stades de la propagation dans les deux régimes. En fournissant une analyse de ces structures, nous avons déterminé les mécanismes dominants dans les régimes focalisant et défocalisant. Dans le régime focalisant, nous avons mis en évidence le caractère universel de structures voisines des solitons de Peregrine et établi un lien avec un résultat mathématique rigoureux obtenu dans le régime semi-classique. Dans le régime défocalisant, nous avons montré que le mécanisme d'interférence non linéaire entre impulsions voisines définit l'évolution des conditions initiales partiellement cohérentes. Nous avons proposé un modèle simplifié qui explique la présence des différentes échelles dans les données enregistréesThis work is dedicated to the investigation of the origin of statistical phenomena recently observed in the framework of integrable turbulence. Namely, experimental and numerical studies of the partially-coherent waves propagation in 1-D Nonlinear Schrödinger equation systems revealed a deviation from the Gaussian statistics. Focusing and defocusing regimes of propagation demonstrated qualitatively different behaviour: the probability of extreme events to appear in the focusing case is higher than it is predicted by normal law, while in defocusing it is lower. We provided optical experiments well described by the 1-D Nonlinear Schrödinger equation in order to investigate this problem. We built two novel and complementary ultrafast measurement tools. Employing these tools we provided direct observation of coherent structures which appear at different stages of the propagation in both regimes. Providing analysis of these structures, we determined dominating mechanisms in both focusing and defocusing regimes. In the focusing regime, we discovered the universal appearance of Peregrine soliton-like structures and made a link with the rigorous mathematical result obtained in the semi-classical regime. In the defocusing case, we showed that the mechanism of nonlinear interference of neighbour pulse-like structures defines the evolution of the partially-coherent initial conditions. We considered a simplified model which explained the presence of different scales in the recorded data
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Amon, Axelle. "Dynamique temporelle des oscillateurs paramétriques optiques continus : oscillations multimodes, oscillations en rafales et chaos." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004477.
Full textAbstract:
Les oscillateurs paramétriques optiques (OPO) continus sont des sources de lumière cohérente largement accordables reposant sur l'interaction paramétrique de trois champs dans un cristal non-linéaire. Leur utilité est aussi bien liée à cette accordabilité (spectroscopie) qu'aux propriétés quantiques propres au système (génération d'états comprimés, photons jumeaux). D'autre part, en tant que systèmes non-linéaires, les OPO sont susceptibles de présenter une grande richesse de phénomènes dynamiques temporels et spatio-temporels. Nous présentons une étude expérimentale, théorique et numérique de différentes instabilités temporelles présentées par les intensités des champs à la sortie de la cavité de notre OPO. Nous caractérisons des oscillations de fréquence de 1 à 300MHz dont nous montrons expérimentalement qu'elles ont pour origine l'interaction entre plusieurs modes transverses. Ces oscillations rapides peuvent être couplées à des oscillations plus lentes d'origine thermique, menant à l'apparition d'instabilités du type oscillations en rafales. Un développement perturbatif multi-échelle permet d'obtenir des solutions analytiques pour les champs une fois les oscillations rapides moyennées. Nous avons d'autre part observé ce qui est à notre connaissance la première observation expérimentale de chaos déterministe dans ce système. Enfin nos travaux expérimentaux et théoriques ont permis d'améliorer notre compréhension de la sélection de modes dans les OPO.
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Blanchard, Samuel. "Caractérisation du comportement non-linéaire des matériaux à partir d'essais statiquement indéterminés et de champs de déformation fortement hétérogènes." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00508989.
Full textAbstract:
Cette étude consiste à développer des outils permettant de mieux caractériser le comportement de matériaux ayant subi des transformations lors du procédé de fabrication d'une structure (mise en forme, assemblage). Pour cela, la démarche mise en place s'organise autour de quatre chapitres. Dans le premier, une étude bibliographique permet de faire l'état de l'art des différentes méthodes d'identification de loi de comportement non linéaires. A la suite de cette étude, la Méthode des Champs Virtuels, couplée à des mesures par stéréo corrélation d'images, est mise en œuvre pour identifier les paramètres d'une loi de comportement (élastoplastique) à partir de champs de déformation fortement hétérogènes. Le but de cette étude est de mieux comprendre quels sont les facteurs expérimentaux et numériques pouvant corrompre les résultats de l'identification. Le second chapitre est consacré au développement et à la validation des outils numériques qui seront utilisés pour caractériser le comportement du matériau. Le troisième porte sur l'étude des conséquences de l'utilisation de données expérimentales (imparfaites) sur le calcul de l'équation d'équilibre à la base de la procédure d'identification. Enfin, dans le dernier chapitre, les paramètres du modèle de comportement matériau sont identifiés à partir d'essais fortement hétérogènes (essais Arcan 0°, 45° et 90°). Les résultats obtenus mettent en évidence l'importance des hypothèses utilisées pour modéliser le comportement du matériau ainsi que le fort potentiel de la Méthode des Champs Virtuels pour caractériser le comportement de matériau. Fort potentiel qui peut d'ailleurs être un inconvénient si le problème est mal défini.
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Blanchard, Samuel. "Caractérisation du comportement non-linéaire des matériaux à partir d'essais statistiquement indéterminés et de champs de déformation fortement hétérogènes." Valenciennes, 2009. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/1fd10ba0-61f0-4cc4-9e45-d5ed99090a91.
Full textAbstract:
Cette étude consiste à développer des outils permettant de mieux caractériser le comportement de matériaux ayant subi des transformations lors du procédé de fabrication d’une structure (mise en forme, assemblage). Pour cela, la démarche mise en place s’organise autour de quatre chapitres. Dans le premier, une étude bibliographique permet de faire l’état de l’art des différentes méthodes d’identification de loi de comportement non linéaires. A la suite de cette étude, la Méthode des Champs Virtuels, couplée à des mesures par stéréo corrélation d’images, est mise en œuvre pour identifier les paramètres d’une loi de comportement (élastoplastique) à partir de champs de déformation fortement hétérogènes. Le but de cette étude est de mieux comprendre quels sont les facteurs expérimentaux et numériques pouvant corrompre les résultats de l’identification. Le second chapitre est consacré au développement et à la validation des outils numériques qui seront utilisés pour caractériser le comportement du matériau. Le troisième porte sur l’étude des conséquences de l’utilisation de données expérimentales (imparfaites) sur le calcul de l’équation d’équilibre à la base de la procédure d’identification. Enfin, dans le dernier chapitre, les paramètres du modèle de comportement matériau sont identifiés à partir d’essais fortement hétérogènes (essais Arcan 0°, 45° et 90°). Les résultats obtenus mettent en évidence l’importance des hypothèses utilisées pour modéliser le comportement du matériau ainsi que le fort potentiel de la Méthode des Champs Virtuels pour caractériser le comportement de matériau. Fort potentiel qui peut d’ailleurs être un inconvénient si le problème est mal définiIn this study, tools are developed in order to characterise materials behaviour which are transformed during the structure manufacturing process (forming, assembly). For this goal, four chapters organise the approach. In the first chapter, the literature survey allows to present all methods used to characterise material non linear behaviour. After this survey, the Virtual Fields Method coupled with digitals images correlation measures, is developed to characterise material behaviour from strongly heterogeneous strain fields. The aim of this study is to better understand experimental and numerical factors which have bad impacts on identified results. The second chapter is dedicated to the development and the validation of numerical tools to characterise material behaviour. The third chapter highlights consequences caused by the used of experimental data to compute the equilibrium equation which is the base of identification method. To finish, in the last chapter, behaviour parameters are identified from strongly heterogeneous tests (0°, 45° and 90° Arcan tests). Results obtained highlight importance of hypothesis used to model the material behaviour and all advantages of the Virtuals Fields Method to characterise transformed material. However, these advantages can become disadvantages if the problem is not defined carefully
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Gerges, Youssef. "Méthodes de réduction de modèles en vibroacoustique non-linéaire." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00933423.
Full textAbstract:
Les structures soumises à des vibrations sont rencontrées dans diverses applications. Dans denombreux cas, elles sont de nature linéaires, mais quand les amplitudes des oscillations deviennentimportantes, cela provoque un comportement non-linéaire. Par ailleurs, les oscillations desstructures dans un milieu fluide entrainent une interaction fluide-structure. Cette thèse porte surla modélisation du problème fluide-structure non-linéaire. Les cas de non-linéarités étudiés sont lanon-linéarité grands-déplacements caractéristique des structures minces, la non-linéarité localiséegéométrique décrivant une liaison non-linéaire entre deux structures et la non-linéarité acoustiqueparticularité des très hauts niveaux de pression.Pour la modélisation de ces problèmes, il se peut que le calcul en réponse demeure infaisable enraison du temps de calcul. D'une part, on est amené à résoudre des systèmes matriciels (symétriquesou non) de grandes tailles générés par la méthode des éléments finis et d'autre part, cetterésolution demande une évaluation de la force non-linéaire à chaque itération. Afin de diminuer lecoût de calcul, la réduction de modèle par des bases de réductions couplées avec un algorithmeparallélisant l'évaluation de la force non-linéaire, est une alternative à la résolution du systèmecomplet. La construction des bases de réduction doit s'adapter au mieux à chaque problème traité.La base modale du problème linéaire est une première approximation puis elle est enrichie par desinformations qui proviennent à la fois de la nature du couplage et du comportement non-linéaire
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Hmima, Abdelhamid. "Dynamique non-linéaire dans les oscillateurs optoélectroniques micro-ondes." Université de Franche-comté. UFR des sciences et techniques, 2012. http://www.theses.fr/2012BESA2042.
Full textAbstract:
Ces travaux s'inscrivent dans les efforts menés pour améliorer les performances des Oscillateur Électro-optique ou Opto electronic Oscillator (OEO) à ligne à retard à fibre optique permettant de générer un signal dans la gamme micro-onde. Il a été récemment introduit et a attiré l'attention de plusieurs équipes de recherche dans le monde à cause de sa grande pureté spectrale, notamment pour les applications radars micro-ondes et les systèmes de géolocalisation. Nous avons étudié cette architecture classique utilisant une ligne à retard optique, afin d'aborder les spécificités de l'OEO à l'interface du domaine temps-fréquence et de l'optique. Les niveaux de stabilité de fréquence délivrées par l'OEO sont intéressants. C'est pourquoi nous avons exploré les potentialités d'une nouvelle architecture d'OEO qui tire profit de la dynamique non-linéaire. En effet cette architecture permet de délivrer en plus du signal micro-onde, des impulsions optiques de très courte durée et de faible gigue temporelle. Cela est rendu possible par les propriétés spectrales de l'OEO et par l'introduction des techniques de compression temporelle et de régénération optique. Ces impulsions fonctionnent aux longueurs d'onde des télécommunications, en particulier à1. 55 ffm. Ce type d'OEO à compression peut être dédié aux systèmes de multiplexage temporel. Nous avons déterminé expérimentalement une pureté spectrale respectivement de -60 et -140 dBc/Hz à 101 et 2ff104 Hz de la porteuse à 10 GHz. Les impulsions optiques générées à un taux de répétition de 10 GHz ont des durées de 4. 1 ps, avec une gigue temporelle respectivement de 2. 7 et 83 fs dans les intervalles [1 - 10 kHz] et [10 Hz – 100 kHz]. Cela ouvre la voie à l'utilisation d'autres phénomènes non-linéaires pour améliorer la pureté spectrale des oscillateurs micro-ondesThis work is part of the effort undertaken in order to improve the performance of optoelectronic oscillators (OEOs) with delay line optical _ber. This OEO was recently introduced and rapidly gained a great interest for several research laboratories in the world. This is due to its great spectral purity which is required for micro-wave radars and geolocalisation systems. We studied the standard architecture using optical _ber delay line in order to deal with the speci_cs of the OEO at time-frequency and optics domain interface. Frequency stability levels achieved by the OEO are interesting. Therefore we explored the potential of a new architecture of OEO that takes advantage on nonlinear dynamics. Indeed this architecture can deliver in addition of the microwave signal, optical pulses with very short duration and low time jitter. This is made possible by the spectral properties of the OEO and the by introducing temporal compression and optical regeneration techniques. These pulses operate at telecommunications wavelengths, particularly at 1:55 _m. This type of OEO with optical compression can be dedicated to Optical Time Division Multiplexing (OTDM) systems. We have experimentally determined a spectral purity, respectively, -60 and -140 dBc/Hz at 101 and 2_104 Hz from 10 GHz carrier. The optical pulses generated at 10 GHz repetition rate have 4. 1 ps durations with a time jitter of 2. 7 and 83 fs respectively in the ranges [1 to 10 kHz] and [10 Hz to 100 kHz]. This work opens the way to the use of other nonlinear phenomena to improve the spectral purity of microwave oscillators
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HassaniI, Seddiq. "Validation et formulation variationnelle d'une loi de comportement viscoélastique non linéaire en grandes déforlations." Marne-la-vallée, ENPC, 1997. http://www.theses.fr/1997ENPC0020.
Full textAbstract:
On développe un modèle viscoélastique non linéaire en grandes déformations, appelé modèle pseudo-linéaire. Ce modèle est basé sur un choix particulier d'une mesure de déformation permettant d'écrire le potentiel d'énergie libre sous forme quadratique et la loi de comportement sous forme d'une convolution simple. Afin de valider ce modèle, on compare le potentiel pseudo-linéaire à un potentiel d'énergie libre écrit sous la forme générale d'un développement de Fréchet d'ordre 4. Les fonctions de relaxation de ce potentiel sont écrites sous forme d'exponentielles décroissantes à un temps caractéristique par décade. Cette comparaison montre une bonne concordance entre les deux descriptions. La formulation proposée permet de calculer simplement la dissipation dans le matériau. Une illustration est donnée dans le cas d'oscillations harmoniques. On développe alors une formulation variationnelle associée au modèle pseudo-linéaire basée sur la minimisation de l'énergie totale. On effectue une approximation linéaire en temps et on propose une procédure numérique de résolution. On construit alors un code de calcul par éléments finis et on le valide dans le cas de comportements simples en comparant les solutions analytiques aux résultats numériquesWe develop a large strain nonlinear viscoelastic model, called peudo-linear model. It is based on the choice of a suitable strain tensor which permits to write the Helmholtz free energy as a quadratic form and the constitutive equation as a single convulation equation. To validate this model, we compare the pseudolinear potential with a general Helmholtz free energy approximated by a fourth order multiple integral expansion. The memory functions are chosen in exponential form with one characteristic time by decade. This comparison shows that the two models are in good agreements. The proposed model can easily evaluate the dissipation function of the material. This is illustrated in the case of harmonic vibrations. Then, we develop a variational formulation based on the total energy minimum principle. A numerical integration procedure using the finite element method is proposed, based on a linear approximation in the time domain. The comparison between the numerial results and the theoretical predictions are in good agreements for commun behaviours
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Romain, Rudy. "Dynamique spatio-temporelle dans un piège magnéto-optique." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10163.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objectif d'étudier la dynamique spatio-temporelle des atomes refroidis par laser dans un piège magnéto-optique (PMO). Il a été montré qu'un nuage d'atomes froids dans le régime de diffusion multiple peut présenter un comportement instable sans modulation externe du système. Cependant, ces instabilités n'ont pas encore été modélisées de façon satisfaisante. Une nouvelle configuration du PMO a été mise en oeuvre pour tenter d'étudier des instabilités dans une seule direction. Ce PMO, qualifié d'anisotrope, n'utilise pas des lasers de mêmes fréquences dans chaque direction de l'espace. Il met en évidence les forts couplages existants entre les directions du piège, si bien qu'il n'est pas possible de l'utiliser pour réduire le nombre de dimensions dans lesquelles les instabilités s'établissent. Toutefois, cette étude constitue un premier pas vers une meilleure description tridimensionnelle du piège. Elle nous a notamment permis de mesurer la probabilité pour qu'un photon diffusé soit réabsorbé à l'intérieur du nuage. Cette quantité est caractéristique du PMO mais elle n'avait jusqu'à là jamais été mesurée. Nous avons également établi un modèle spatio-temporel unidimensionnel du PMO. Il est constitué d'un système d'équations non-linéaires couplées reliant la densité atomique et les intensités des faisceaux lasers. Ce système contient notamment une équation de Vlasov-Fokker-Planck, rencontrée dans de nombreux domaines de la physique. Des simulations numériques ont été effectuées dans un cas simple. D'un point de vue expérimental, l'utilisation d'une caméra rapide nous a permis de mettre en évidence la structure spatiale d'instabilités de type stochastiqueThe aim of this thesis is to study the spatio-temporal dynamics of laser cooled atoms in a magneto-optical trap (MOT). Recent works have shown that in the multiple scattering regime, an atomic cloud can have an unstable behavior without external modulation of the system. Nevertheless, these instabilities have not yet been modeled in a satisfactory way. A new configuration of the MOT has been built up as a possible way to study instabilities in only one direction. This trap, called anisotropic MOT, is not made of laser beams with the same laser frequencies along each direction of space. It exhibits the strong couplings between the directions of the trap, with the result that it cannot be used to reduce the number of directions in which instabilities grow up. However, this study can be considered as a new step to a better 3D description of the MOT physics. In particular, it gives us a way to measure the probability that a scattered photon is reabsorbed inside the atomic cloud. This quantity is a characteristic of the MOT but it has never been measured so far. We also develop a 1D spatio-temporal model of the MOT. It consists in a set of coupled nonlinear equations linking the atomic density and the laser intensities. This set contains a Vlasov-Fokker-Planck equation which is used to model a lot of systems in various fields and not only in physics. Numerical simulations have been done in a simple case. In the experiment, the use of a fast video camera allows us to observe the spatial structure of one type of instabilities, the so-called stochastic instabilities
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Naso, Aurore. "Intermittence en Turbulence pleinement développée et en Dynamique non linéaire." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011134.
Full textAbstract:
Cette thèse se compose de deux parties. Dans la première est étudié un modèle de turbulence hydrodynamique se présentant sous la forme d'un système d'équations différentielles stochastiques. On présente dans un premier temps les solutions de ce système calculées dans l'approximation semi-classique, puis celles obtenues par une méthode de type Monte-Carlo adaptée au problème, dans le cas où le forçage est supposé statistiquement homogène et isotrope. Ces solutions présentent un bon accord avec des résultats d'expériences et de simulations numériques directes de l'équation de Navier-Stokes. Dans un second temps sont présentées les solutions du système lorsqu'un cisaillement est appliqué à l'écoulement.La seconde partie est consacrée à l'étude de la transition au chaos spatio-temporel par intermittence dans un système hydrodynamique réel. Cette transition est d'abord étudiée quantitativement, puis un modèle d'intermittence spatio-temporelle est appliqué aux conditions aux limites de l'expérience. Comme le système réel, les solutions de ce modèle présentent pour certaines valeurs des paramètres dont il dépend un régime de bistabilité, près du seuil, entre l'intermittence spatio-temporelle et un régime où le désordre n'est présent que sur les bords.
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De, la Gorce Aliénor. "Manipulation des propriétés de cohérence spatio-temporelle de la lumière par mélange à deux ondes opto-numérique." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-03179767.
Full textAbstract:
La propagation de signaux optiques à travers des milieux diffusants ou multimodes est un problème largement étudié dans la communauté scientifique. De nombreuses études ont été conduites dans le but de développer des méthodes efficaces pour la reconstruction d'information après une propagation ayant modifié le contenu envoyé. De telles études font échos à de nombreux domaines d'applications, comme les télécommunications optiques ou l'endoscopie en biologie. Dans ce but, de nombreuses approches ont été envisagées dans les dernières années. Certaines s'appuient sur l'utilisation de cristaux photoréfractifs, de valves optiques, et de plus en plus largement sur des techniques d'holographie numérique basées sur l'utilisation de modulateurs spatiaux de lumière.Pendant ma thèse, j'ai développé une nouvelle approche sur l'étude et la manipulation des propriétés de cohérence spatio-temporelle d'un faisceau après propagation à travers un fibre multimode. Cette méthode s'appuie sur une interaction de mélange à deux onde opto-numérique, reposant sur l'utilisation combinée d'une caméra et d'un modulateur spatial de lumière. Cette étude découle d'expériences de mélange à deux ondes initialement réalisées dans des milieux photoréfractifs. Mais contrairement à ces expériences, les paramètres intervenant dans cette expérience ne sont pas soumis aux propriétés intrinsèques du matériau et permet ainsi une plus grande flexibilité quant à la manipulation des propriétés de cohérence spatio-temporelle du signalPropagation of optical signals through multimode scattering media is a very fundamental problem in physics. Many studies have been conducted in order to find efficient methods for the reconstruction of information from a scrambled content. Applications range from telecommunication information retrievement to biological endoscopy. In these goals, various approaches have been developed in the past few years. Some are based on two-wave mixing interaction in photorefractive crystals, others use light valves or numerical holography based on a spatial light modulator.During my PhD, I designed a new method for the study of spatio-temporal properties of optical information that has been scrambled through a multimode medium. This method relies on a digitally assisted two-wave mixing interaction based on a camera - Spatial light modulator combination. This study ensues from signal manipulation with a photorefractive crystal experiment. Besides, experimental parameters are not limited by the intrinsic properties of a crystal and allows much more flexibility on the light manipulation
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Toussaint, Evelyne. "Thermodynamique non linéaire des processus irréversibles et comportement mécanique des matériaux : modélisation et interprétation microphysique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL146N.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail est d'établir un lien entre thermodynamique non linéaire des processus irréversibles et mécanismes de la déformation. L'outil développé repose sur les concepts de la thermodynamique de la relaxation des milieux continus. Il s'appuie en particulier sur deux points essentiels : la distribution et la cinétique non linéaire des processus de relaxation (modèle D. N. L. R. : Distribution of Non Linear Relaxations). Ce formalisme très général permet de retrouver les modèles d'élastoplasticité parfaite, d'élastoplasticité à écrouissage cinématique linéaire et d'élastoplasticité standard à écrouissage isotrope et cinématique non linéaire, sous formes incrémentales. L'utilisation du concept de temps réduit conduit directement aux formulations intégrales (approche endochronique par exemple). Pour valider la description D. N. L. R. , nous l'appliquons à des chargements cycliques complexes imaginés pour mettre en évidence le surécrouissage cyclique. Nous modélisons également une série de données expérimentales très variées relative à un matériau viscoplastique à l'aide de deux spectres de temps de relaxation. La structure du formalisme proposé contient en elle même l'ouverture vers des modélisations de mécanismes physiques. C'est sans conteste dans cette direction que l'on trouvera des solutions pour affiner les simulations. Ainsi, après quelques rappels généraux concernant la théorie des dislocations, nous relions la contrainte relaxée du modèle D. N. L. R. à la contrainte interne utilisée couramment en métallurgie physique et définissons le glissement localisé sur les systèmes cristallins. L'exploitation de ces concepts nous permet de donner une interprétation physique aux modes dissipatifs issus de la théorie des fluctuations propre au modèle D. N. L. R. , lorsque le Volume Elémentaire Représentatif polycristallin est assimilé à un supermonocristal. Ceci constitue une description de la «transition d'échelle» V. E. R. /système de glissement. Nous étudions également la possibilité d'une exploitation de l'approche D. N. L. R. Pour couvrir une autre transition vers une échelle plus fine : du système de glissement vers la distribution des dislocations. Le passage du polycristal aux systèmes de glissement est alors assuré par le modèle développé par CAILLETAUD et PILVIN au Centre des Matériaux.
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Tikan, Alexey. "Integrable turbulence in optical fiber experiments : from local dynamics to statistics." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2018. http://www.theses.fr/2018LILUR046.
Full textAbstract:
Ce travail est dédié à l’étude de l’origine des phénomènes statistiques récemment observés dans le cadre de la turbulence intégrable. Les études expérimentales et numériques de la propagation d’ondes partiellement cohérentes dans les systèmes décrits par l’équation de Schrödinger non linéaire à une dimension ont révélé un écart par rapport à la distribution gaussienne. Les régimes de propagation focalisant et défocalisant présentent un comportement qualitativement différent: la probabilité que des événements extrêmes apparaissent dans le cas focalisant est supérieure à la loi normale, alors que dans le régime défocalisant, elle y est inférieure. Nous avons réalisé des expériences d’optique bien décrites par l'équation de Schrödinger non linéaire 1-D afin d'étudier ce problème. Nous avons construit deux outils de mesure nouveaux et complémentaires. En utilisant ces outils, nous avons réalisé une observation directe des structures cohérentes qui apparaissent à différents stades de la propagation dans les deux régimes. En fournissant une analyse de ces structures, nous avons déterminé les mécanismes dominants dans les régimes focalisant et défocalisant. Dans le régime focalisant, nous avons mis en évidence le caractère universel de structures voisines des solitons de Peregrine et établi un lien avec un résultat mathématique rigoureux obtenu dans le régime semi-classique. Dans le régime défocalisant, nous avons montré que le mécanisme d'interférence non linéaire entre impulsions voisines définit l'évolution des conditions initiales partiellement cohérentes. Nous avons proposé un modèle simplifié qui explique la présence des différentes échelles dans les données enregistréesThis work is dedicated to the investigation of the origin of statistical phenomena recently observed in the framework of integrable turbulence. Namely, experimental and numerical studies of the partially-coherent waves propagation in 1-D Nonlinear Schrödinger equation systems revealed a deviation from the Gaussian statistics. Focusing and defocusing regimes of propagation demonstrated qualitatively different behaviour: the probability of extreme events to appear in the focusing case is higher than it is predicted by normal law, while in defocusing it is lower. We provided optical experiments well described by the 1-D Nonlinear Schrödinger equation in order to investigate this problem. We built two novel and complementary ultrafast measurement tools. Employing these tools we provided direct observation of coherent structures which appear at different stages of the propagation in both regimes. Providing analysis of these structures, we determined dominating mechanisms in both focusing and defocusing regimes. In the focusing regime, we discovered the universal appearance of Peregrine soliton-like structures and made a link with the rigorous mathematical result obtained in the semi-classical regime. In the defocusing case, we showed that the mechanism of nonlinear interference of neighbour pulse-like structures defines the evolution of the partially-coherent initial conditions. We considered a simplified model which explained the presence of different scales in the recorded data
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Shi, Junheng. "Quantum temporal imaging." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2018. http://www.theses.fr/2018LILUR023.
Full textAbstract:
L’imagerie temporelle, aussi bien que l’imagerie spatiale, peut être formulée sur la base de deux concepts fondamentaux : i) – systèmes linéaires, et ii) analyse de Fourier. Le premier but de cette thèse est de développer une technique d’algèbre des opérateurs linéaires pour traiter des systèmes d’imagerie temporelle. Cette technique nous permet de décomposer n’importe quel système d’imagerie dans une combinaison de quelques éléments simples. Le but principal de la thèse est d’explorer les possibilités d’imagerie temporelle dans le domaine quantique, c’est-à-dire pour la lumière non classique. En effet, malgré de nombreuses applications de l’imagerie temporelle pour la lumière classique, le domaine d’optique quantique est pratiquement non exploré. Ici nous traitons des deux sujets principaux. Premièrement, nous appliquons une lentille temporelle sur la base d’un mélange à quatre ondes pour la manipulation de la lumière non classique - la lumière comprimée multifréquences. Nous formulons les conditions nécessaires pour le système d’imagerie afin de préserver les propriétés non classiques, dit "squeezing", à la sortie du système. Nous proposons également un nouveau schéma de la lentille temporelle sur la base d’un mélange à quatre ondes de type Bragg contra-propageant. Nous démontrons que ce schéma possède des performances supérieures par rapport aux autres schémas tels que le schéma co-propageant et le schéma de la sommation des fréquences. Deuxièmement, nous utilisons la fonction de réponse du schéma d’imagerie temporelle afin d’étudier la résolution et le champ de vision pour l’imagerie quantique temporelle. Nous formulons des restrictions sur le schéma d’imagerie pour manipuler la lumière non classique par rapport à la manipulation de la lumière classiqueTemporal imaging, like its spatial counterpart, can be formulated in terms of two concepts: i) - linear system, and ii) Fourier analysis. The first aim of this thesis is to show this nature of quantum temporal imaging by the operator algebra that we developed. This formalism allows treating a variety of quantum temporal imaging systems as combinations of a few basic operations.The main goal of this thesis is to explore the application of temporal imaging in the quantum domain. In fact, despite the variety of classical temporal imaging applications, for example, in ultrafast signal processing, applying temporal imaging to manipulate non-classical light is not yet developed. Two main topics are addressed in the thesis. Firstly, we apply the existing four-wave mixing time lens to manipulation of non-classical light such as broadband squeezed light, and formulate the conditions for preservation of squeezing at the output of the scheme. We also propose a new time lens based on counter-propagating Bragg-scattering and show that it has better performance than a time lens based on the co-propagating Bragg-scattering and the sum-frequency generation. Secondly, we use the impulse response function of the imaging system and evaluate the resolution of various schemes for quantum temporal imaging. We also investigate the restrictions of quantum temporal imaging on the resolution and the field of view as compared with similar characteristics for classical temporal imaging
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Federico, Carlos. "Effets couplés de la température et de la vitesse de déformation sur le comportement mécanique non-linéaire des polymères amorphes : Caractérisation expérimentale et modélisation de la superposition vitesse de déformation-température." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM009/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est de proposer une stratégie simplifiée et précise pour caractériser et modéliser le comportement mécanique des polymères amorphes de l'état quasi-fluide à l'état solide.L'étude a été réalisée sur des PMMA de masses molaires et de degré de réticulations différentes.D’abord, le comportement mécanique dans le domaine viscoélastique linéaire est étudié à l'aide de tests DMTA et rhéologiques. Il ressort de l’étude que l'augmentation de la masse molaire et du degré de réticulation augmentait les modules de stockage et de perte en tant que la transition α. En parallèle, l'utilisation du principe de superposition temps-température a permis de déterminer «des vitesses de déformation équivalentes à la température de référence».Ensuite, le comportement mécanique à grande déformation est étudié par essais cycliques en traction uni-axial et de cisaillement à haute température et couplés à la DIC. De plus, les effets de la vitesse de déformation et de la température ont été couplés grâce à "vitesse de déformation équivalent à la température de référence" extrait des observations dans le domaine linéaire. Les résultats ont montré que cibler la même vitesse de déformation équivalente conduira aux mêmes courbes contrainte-déformation, c'est-à-dire la même réponse mécanique. Ceci permet de réduire le nombre de tests expérimentaux nécessaires pour caractériser le comportement mécanique des polymères amorphes.Enfin, un modèle basée dans un cadre thermodynamique a été utilisée pour reproduire la réponse mécanique des PMMAs à grande déformation. Le modèle présentait un bon accord avec les données expérimentales, étant capable de reproduire des comportements visco-élasto-plastiques, viscoélastiques, hyperélastiques et visco-hyperelastiques pour la traction cycliqueThe present PhD thesis proposes a simplified and accurate strategy for characterising and modelling the mechanical behaviour of amorphous polymers from the quasi-fluid state up to the solid state.The study was carried out on PMMAs with different molar masses and crosslinking degree.First, we addressed the mechanical behaviour in the linear viscoelastic domain using DMTA and rheological tests. Results showed that increasing the molar mas and crosslinking degree increased the elastic and loss moduli as the α-transition. In parallel, using the time-temperature superposition principle allowed determining “equivalent strain rates at reference temperature”.Then, we performed uniaxial tensile and shear uploading-unloading tests at high temperature and coupled with DIC, to characterise the mechanical behaviour at large strain. Additionally, strain rate and temperature effects were coupled by means of the “equivalent strain rate at reference temperature” extracted from observations in the linear domain. Results showed that targeting the same equivalent strain rate lead to the same stress-strain curves, i.e. same mechanical response. This allows reducing the number of experimental tests needed to characterise the mechanical behaviour of amorphous polymers.Finally, a constitutive modelling based in a thermodynamics framework, was used to reproduce the mechanical response of the PMMAs at large deformation. The model presented a good agreement with the experimental data, being able to reproduce viscoelastoplastic, viscoelastic, hyperelastic and viscohyperelastic behaviours for cyclic loading tensile
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Thomazeau, Isabelle. "Résolution temporelle, à l'échelle subpicoseconde, de non-linéarités optiques du 3ème ordre dans des milieux isotropes transparents." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112148.
Full textAbstract:
Des expériences d'effet Kerr optique ont montré que le verre SF 59 (verre silicaté contenant 57% de moles de PbO) constitue un excellent obturateur optique pour des impulsions très courtes (de l'ordre de 10-13 seconde) ; en effet: son efficacité est équivalente à celle du CS2 ; sa réponse temporelle est limitée par la largeur des impulsions. Une expérience de mélange de fréquences a permis de mesurer la non-linéarité électronique dans CS2 et de vérifier la règle de Kleinman. La technique des réseaux induits, utilisée suivant les cas en géométrie de Bragg ou de Raman-Nath, a permis de mesurer les relations entre coefficients du tenseur de susceptibilité. On a ainsi vérifié : la théorie moléculaire pour les phénomènes "lent" (de temps de relaxation 1. 55 psec. ) et "rapide" (de temps de relaxation 0. 2 ps) de CS2; la théorie électronique pour le verre SF 59Optical Kerr effect technique has been used to time resolve the third order nonlinearities of silicate glasses. Among them SF59 Schott glass may be a good optical shutter well suited for subpicosecond pump pulses. Its efficiency is of the same order of magnitude as that of liquid CS2 and takes advantage of temporal resolution limited by the pulses widths. Wave mixing experiments have been performed on liquid CS2, in the 620 nm – 650 nm frequency range. The associated electronic nonlinearities have been measured and the Kleinmann symmetry rule verified. The temporal behaviour of transient phase gratings has been analysed for a liquid (CS2) and glass (SF59). Two geometries have been built up: Raman-Nath and Bragg. The results obtained confirm the electronic and molecular theories which describe the relations encountered by the elements of the third order susceptibility tensor
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Hassani, Seddiq. "Validation et formulation variationnelle d'une loi de comportement viscoélastique non linéaire en grandes déformations." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529389.
Full textAbstract:
On développe un modèle viscoélastique non linéaire en grandes déformations, appelé modèle pseudo-linéaire. Ce modèle est basé sur un choix particulier d'une mesure de déformation permettant d'écrire le potentiel d'énergie libre sous forme quadratique et la loi de comportement sous forme d'une convolution simple. Afin de valider ce modèle, on compare le potentiel pseudo-linéaire à un potentiel d'énergie libre écrit sous la forme générale d'un développement de Fréchet d'ordre 4. Les fonctions de relaxation de ce potentiel sont écrites sous forme d'exponentielles décroissantes à un temps caractéristique par décade. Cette comparaison montre une bonne concordance entre les deux descriptions. La formulation proposée permet de calculer simplement la dissipation dans le matériau. Une illustration est donnée dans le cas d'oscillations harmoniques. On développe alors une formulation variationnelle associée au modèle pseudo-linéaire basée sur la minimisation de l'énergie totale. On effectue une approximation linéaire en temps et on propose une procédure numérique de résolution. On construit alors un code de calcul par éléments finis et on le valide dans le cas de comportements simples en comparant les solutions analytiques aux résultats numériques.
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Pierrot, Simonette. "Propagation non linéaire et amplification d'impulsions picosecondes dans des fibres microstructurées dopées ytterbium." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4026/document.
Full textAbstract:
Intensivement étudié depuis son apparition en 1960, le laser est un outil qui a su trouver sa place au-delà du monde académique : ses performances uniques l'ont rendu indispensable dans nombres d'applications de la vie courante. Les particularités les plus attractives du rayonnement laser sont la directivité de son émission, et le caractère quasi-monochromatique de son rayonnement.La première permet de propager un faisceau laser sur des longues distances, et également de concentrer la lumière sur des cibles aux dimensions extrêmement réduites : on parle de cohérence spatiale de l'émission laser. Cette seule propriété trouve de nombreuses applications : les lecteurs de codes-barres, imprimantes laser, pointeurs lasers en sont des exemples très rependus.La seconde permet d'accorder la bande spectrale étroite de l’émission laser aux bandes d'absorption de certains matériaux, ce qui permet de déposer localement de l’énergie de manière contrôlée. Par ailleurs elle confère au rayonnement laser des propriétés de cohérence temporelle uniques, qui peuvent être exploitées notamment en interférométrie, ouvrant la voie à de très nombreuses applications dans le domaine de la mesure, pour la caractérisation de surfaces optiques, dans les capteurs de position à effet Sagnac, en spectrométrie, pour ne pas citer quelques exemples
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Fouial, Karim. "Nouvelle méthode d'interprétation des mesures des contraintes par surcarottage adaptée aux roches à comportement non linéaire ou fracturées." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL109N.
Full textAbstract:
La détermination de l'état des contraintes initiales dans un massif rocheux est l'un des problèmes importants et complexes de la géotechnique. La mesure des contraintes par surcarottage est une des méthodes les plus utilisées. Elle est bien adaptée aux roches réputées dures et saines. Mais appliquée à des roches ayant un comportement partiellement élastique, elle se heurte à de nombreuses difficultés parmi lesquelles on peut citer le comportement non élastique de la roche, la présence des fractures naturelles ou celles induites par l'opération de surcarottage. Ces particularités ne permettent pas d'obtenir des mesures de déformation correctes et interprétables en termes de contraintes. Pour y parvenir, on a développé une nouvelle méthode en exploitant les déformations enregistrées au début du surcarottage alors que la méthode classique permet de traiter uniquement la fin des enregistrements correspondant à la détente complète. Dans ce mémoire une synthèse à été faite sur les principales méthodes de détermination des contraintes, dont nous avons présenté les principes, les atouts et les limites. L’accent a été mis sur la méthode de surcarottage : nous avons décrit la méthode classique d'interprétation et tenté de clarifier les facteurs limitant son application. Pour contourner ces restrictions, nous avons proposé une nouvelle méthode d'interprétation, elle est basée sur l'exploitation des déformations transitoires. Cela nécessite la détermination des matrices des coefficients d'influence propre à chaque pas de surcarottage à l'aide de la simulation numérique tridimensionnelle. Avant la mise en œuvre de cette méthodologie, nous avons effectue une étude paramétrique par simulation numérique bidimensionnelle de l'essai afin d'évaluer l'influence des principaux paramètres intervenant dans l'essai sur les déformations transitoires. Pour la validation de cette méthodologie, nous avons effectué des vérifications sur les outils utilisés. Ensuite nous avons présenté les résultats de son application sur deux cas réels. Enfin, pour pouvoir utiliser cette nouvelle méthodologie de manière opérationnelle sans obligation de recourir aux calculs numériques très lourds, nous avons élaboré une base de données permettant une interprétation rapide des mesures effectuées in situ.
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Zaïri, Fahmi. "Contribution à l'étude de la déformation et de l'endommagement des polymères vitreux homogènes et à renforts caoutchoutiques." Lille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL10127.
Full textAbstract:
Ce travail constitue une contribution visant à décrire le comportement non-linéaire et l'endommagement des polymères vitreux homogènes et renforcés par l'adjonction de particules d'élastomère sphériques. Pour caractériser le comportement fortement non-linéaire des polymères vitreux, un modèle viscoplastique à variables internes a été développé et implémenté dans un code de calcul par éléments finis. Le modèle viscoplastique développé a été ensuite couplé à différentes formulations micromécaniques pour caractériser le comportement cohésif ou à l'endommagement de mélanges de polymères. Les résultats des simulations numériques ont été ensuite validés expérimentalement par comparaison avec les données expérimentales obtenues sur différents polymères vitreux typiques. Par ailleurs, l'activation des mécanismes de déformation a également fait l'objet d'une attention particulière.
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Persuy, Déborah. "Nanoscopie résolue en temps : étude de la réponse spatiale et temporelle pour l'imagerie ultra-rapide." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAE016/document.
Full textAbstract:
Nous nous intéressons au développement ainsi qu’à la modélisation théorique de techniques de spectroscopie optique de champ lointain capables de coupler résolutions spatiale et temporelle grâce à l’utilisation de faisceaux d'excitation mis en forme spatialement. Nous établissons, théoriquement et expérimentalement, que dans une expérience de mélange de quatre ondes réalisée avec des faisceaux de Laguerre-Gauss, la charge totale du moment orbital est conservée. Nous montrons comment cette propriété peut être mise à profit pour travailler en géométrie colinéaire dans le but d’améliorer la résolution spatiale des expériences. Dans une deuxième partie, nous présentons une technique de spectroscopie « pompe-sonde » résolue spatialement que nous avons conçue et développée : l’imagerie temporelle est obtenue via la détection interférométrique des variations d’indice d’un matériau vues par une sonde étendue et consécutives à l’excitation par une impulsion pompe focalisée à la limite de diffraction. Nos modélisations démontre d’un tel montage associé à l’emploi d’une impulsion pompe modulée spatialement doit permettre, grâce au battement entre les fréquences spatiales des inhomogénéités de l’échantillon et de la modulation spatiale de l’excitation, de dépasser la limite de RayleighThis work focuses on developing and modelling far-field spectroscopic methods that couple spatial and time resolutions by using beam-shaping. In a first part, we demonstrate, theoretically and experimentally, that generating a signal in a four-wave mixing experiment performed with Laguerre-Gauss beams, implies the conservation of the total charge of the orbital momentum. We show that this specificity can be used to perform experiments with collinear beams in order to improve spatial resolution. In a second part, we present a time- and spatially-resolved pump-probe technique of our own design: time-resolved imaging is obtained by the interferometric detection of variations in the refraction index of a material, undergone by a wide probe and induced by a diffraction-limited pump-pulse. Improving such an experiment set-up with a spatially-modulated pump-pulse should enable, thanks to the beating between spatial frequencies of sample inhomogeneities and the excitation spatial-modulation, to increase spatial resolution go the Rayleigh criterion
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Gilardet, Mathieu. "Étude d’algorithmes de restauration d’images sismiques par optimisation de forme non linéaire et application à la reconstruction sédimentaire." Thesis, Pau, 2013. http://www.theses.fr/2013PAUU3040/document.
Full textAbstract:
Nous présentons une nouvelle méthode pour la restauration d'images sismiques. Quand on l'observe, une image sismique est le résultat d'un système de dépôt initial qui a été transformé par un ensemble de déformations géologiques successives (flexions, glissement de la faille, etc) qui se sont produites sur une grande période de temps. L'objectif de la restauration sismique consiste à inverser les déformations pour fournir une image résultante qui représente le système de dépôt géologique tel qu'il était dans un état antérieur. Classiquement, ce procédé permet de tester la cohérence des hypothèses d'interprétations formulées par les géophysiciens sur les images initiales. Dans notre contribution, nous fournissons un outil qui permet de générer rapidement des images restaurées et qui aide donc les géophysiciens à reconnaître et identifier les caractéristiques géologiques qui peuvent être très fortement modifiées et donc difficilement identifiables dans l'image observée d'origine. Cette application permet alors d'assister ces géophysiciens pour la formulation d'hypothèses d'interprétation des images sismiques. L'approche que nous introduisons est basée sur un processus de minimisation qui exprime les déformations géologiques en termes de contraintes géométriques. Nous utilisons une approche itérative de Gauss-Newton qui converge rapidement pour résoudre le système. Dans une deuxième partie de notre travail nous montrons différents résultats obtenus dans des cas concrets afin d'illustrer le processus de restauration d'image sismique sur des données réelles et de montrer comment la version restaurée peut être utilisée dans un cadre d'interprétation géologiqueWe present a new method for seismic image restoration. When observed, a seismic image is the result of an initial deposit system that has been transformed by a set of successive geological deformations (folding, fault slip, etc) that occurred over a large period of time. The goal of seismic restoration consists in inverting the deformations to provide a resulting image that depicts the geological deposit system as it was in a previous state. With our contribution, providing a tool that quickly generates restored images helps the geophysicists to recognize geological features that may be too strongly altered in the observed image. The proposed approach is based on a minimization process that expresses geological deformations in terms of geometrical constraints. We use a quickly-converging Gauss-Newton approach to solve the system. We provide results to illustrate the seismic image restoration process on real data and present how the restored version can be used in a geological interpretation framework
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Camara, Rey Oscar. "Recalage non linéaire d'images TDM et TEP dans les régions thoraciques et abdominales : étude méthodologique et application en routine clinique." Paris, ENST, 2003. http://www.theses.fr/2003ENST0043.
Full textAbstract:
Le but de ces travaux est de proposer une contribution au recalage d'images TDM-TEP dans les régions thoraciques et abdominales. Notre méthodologie est fondée sur l'introduction de contraintes anatomiques au recalage non linéaire appliqué sur les intensités. Cette introduction est faite d'une manière explicite, en divisant la procédure en une phase d'initialisation recalant les structures segmentées dans les deux images, et une deuxième phase de recalage à niveaux de gris, raffinant l'étape précédente de l'algorithme. Les transformations sont modélisées dans les deux étapes à partir de Free Form Deformations (FFD). La segmentation est réalisée selon une procédure hiérarchique de reconnaissance de formes. La mesure fournie par le protocole d'évaluation que nous avons développé indique une erreur inférieure à 1cm pour les structures les plus significatives (poumons, foie, reins, coeur), sauf pour le stomach (erreur d'1. 5cm)The aim of this work is to implement an algorithm to achieve a robust, fast enough and good quality registration of thoracic and abdominal CT and 18-FDG whole-body emission PET images. The proposed registration methodology is based on the incorporation of prior anatomical information in an intensity-based non-linear registration algorithm. This incorporation is performed in an explicit way, by initializing the intensity-based registration stage with the solution obtained by a registration of corresponding anatomical surfaces segmented through a hierarchically ordered set of anatomy-specific rules. Deformations are modeled in both registration steps by means of a FFD model. Mutual Information is used as the similarity criterion at the grey-level registration step. Registration errors provided by the visual assessment protocol we have designed are less than 1cm on lungs, heart, liver and kidneys structures but up to 1. 5cm on the stomach
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Labousse, Matthieu. "Etude d'une dynamique à mémoire de chemin : une expérimentation théorique." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066425/document.
Full textAbstract:
À l'échelle macroscopique, les ondes et les particules sont des objets distincts. La découverte d'objets appelés marcheurs, constitués d'une goutte rebondissant sur un bain liquide vibré verticalement, a montré qu'il n'en était rien. La goutte est autopropulsée, guidée sur la surface du liquide par l'onde qu'elle a elle-même créée lors des rebonds précédents. Ces objets possèdent une dynamique originale dominée par le concept de mémoire de chemin. La structure du champ d'onde qui guide la goutte dépend, en effet, de la position des rebonds passés disposés le long de la trajectoire. La profondeur de cette mémoire peut, de plus, être contrôlée expérimentalement en changeant l'accélération du bain. De nombreuses réalisations expérimentales ont mis en évidence les comportements dynamiques singuliers de ces systèmes couplés goutte/onde. Cette thèse répond à la nécessité d'une compréhension théorique des effets non locaux en temps introduit par la mémoire de chemin. Pour ce faire, nous étudierons l'évolution d'un marcheur numérique en potentiel harmonique bidimensionnel. Un ensemble relativement restreint de trajectoires stables est obtenu. Nous constaterons que ces dernières sont quantifiées en extension moyenne et en moment angulaire moyen. Nous analyserons comment s'imbriquent les différentes échelles de temps de la dynamique, permettant ainsi de dissocier les termes propulsifs à temps court de l'émergence de structures ondulatoires cohérentes à temps long. Nous verrons en quoi l'expression du caractère non-local d'un marcheur permet d'en révéler les symétries internes et d'assurer la convergence du système dynamique vers un jeu d'états propres de basse dimensionWaves and particles are distinct objects at a macroscopic scale. The existence of walkers, drops bouncing on a vertically vibrated fluid bath is a surprising case of dual objects at our scale. The drop is self-propelled, piloted by the standing surface waves generated by its previous rebounds. These objects exhibit a rich dynamics relying on the concept of path memory. Indeed, the wave field results from the position of the past impacts left all along the walker trajectory. The memory is tunable at will by simply changing the vertical acceleration of the bath. A series of experiments have revealed the surprising dynamical behaviors of this dual drop-wave entity. In this PhD, we give a theoretical understanding of the temporal non local structure of walkers. We explore the dynamics of numerical walkers in a two-dimensional harmonic potential. We observe that the system only reaches a relatively limited set of stable attractors, quantized in both extension and mean angular momentum, in excellent agreement with the experimental results. We investigate how the different time scales are intertwined, which decouples the short-time acting propulsion from the build-up of coherent wave structures at much longer time scales. We analyze the non-local mechanism revealing the internal symmetries of the walker which drives the convergence of the dynamics to a set of low-dimensional eigenstates
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Chiquier, Jean-Michel. "Compression temporelle par effet Raman intra-cavité et compression spectrale des impulsions d'un laser à excimère." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112084.
Full textAbstract:
La première partie de la thèse est une étude du verrouillage par injection des lasers à excimères. Ce type de fonctionnement est utilisé pour réduire la largeur spectrale du rayonnement émis par des lasers à excimères fonctionnant avec des cavités instables. L'affinement spectral ainsi obtenu présente cependant l'inconvénient de ne pas s'appliquer à toute l'énergie d'émission. Cette limitation de l'efficacité est due à des mécanismes de compétition de fréquences qui sont mis en évidence et analyses au cours de la présente étude. Ces mécanismes sont diagnostiqués au moyen de mesures quantitatives effectuées sur un système laser à mélange krypton-fluor. A l'issue de l'analyse de ces mécanismes, des solutions sont proposées afin d'atteindre une efficacité complète de l'affinement spectral. La seconde partie de la thèse est consacrée a l'étude d'une nouvelle technique destinée à réduire jusqu'à quelques nanosecondes la durée des impulsions lumineuses émises par un laser à excimère.
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Ghoussoub, Elgharib Joumana. "Modélisation du mécanisme de déformation, transfert en solution, à l'échelle du joint de grain." Marne-la-vallée, ENPC, 2000. http://www.theses.fr/2000ENPC0003.
Full textAbstract:
La compaction des roches sédimentaires par transfert en solution résulte de la dissolution de minéraux en contact, leur transport par diffusion dans le joint de grain et leur redéposition. Le joint de grain est constitué de zones de contact sec, de films fluides et de microcavités contenant du fluide. La connectivité de cette structure du joint détermine le potentiel de compaction de la roche par transfert en solution. L'évolution du joint de grain dans le temps est étudiée grâce à deux problèmes aux limites qui sont résolus de façon analytique ou numérique. L'évolution dans le temps de l'interface solide-fluide à l'intérieur du joint de grain est gouvernée par une transformation de phase entre le solide élastique soumis à des contraintes non-hydrostatiques et le fluide. Le temps caractéristique est dû à la loi cinétique linéaire. L'évolution de la structure loin de l'équilibre sous l'action d'un chargement perpendiculaire au joint de grain se caractérise par deux étapes. La première consiste en une évolution diffuse de la morphologie avec une augmentation de la concentration des contraintes. La seconde étape est caractérisée par une dissolution rapide, localisée dans la région à forte concentration de contrainte. La période de latence avant la localisation est gouvernée par la valeur de la contrainte liée au chargement ainsi que par un facteur géométrique responsable de la concentration initiale des contraintes à l'interface solide-fluide. La dissolution localisée permet au fluide de pénétrer un contact sec par une dissolution marginale et de créer un nouveau film fluide. Ce nouveau film fluide est cependant instable indiquant une évolution répétitive ou dynamique de la structure du joint de grain sous l'effet du transfert en solution.
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Naceur, Hakim. "Contribution à l'optimisation de forme de structures minces en présence de non linéarités géométriques et matérielles." Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1999COMP1137.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de l'optimisation de forme de structures minces en présence de non linéarités, en utilisant la méthode des éléments finis couplée aux méthodes de programmation mathématique. Notre étude est divisée en trois grandes parties. Dans la première partie on présentera les méthodes mathématiques (suivant leur évolution) nécessaires à la résolution d'un problème général d'optimisation. Ensuite et dans le cas particulier d'optimisation structurale, on analysera les algorithmes numériques qui ont été adoptés par les chercheurs pour la résolution des problèmes d'optimisation en mécanique des structures. On donnera un aperçu général sur les tendances actuelles en optimisation de structures et les algorithmes utilisés dans les codes industriels. Dans la seconde partie, on exposera le problème d'optimisation de forme de poutres (chapitre 4) et de coques de révolution (chapitre 5) en présence de non linéarités géométriques. On évoquera tous les problèmes qui peuvent surgir lors de la prise en compte de ce type de non linéarités, on montrera les techniques et la démarche à suivre pour la résolution numérique de ce type de problèmes. Dans la dernière partie (qui est à caractère industriel), sont traites les problèmes d'optimisation de forme de contours de structures embouties 3D (chapitre 6) et axisymétriques (annexe 4), en utilisant une méthode simplifiée pour la simulation du processus d'emboutissage. Dans ce cas particulier ou le problème peut être très fortement non linéaire, quelques hypothèses simplificatrices ont été prises et certaines nouvelles techniques ont été développées afin de surmonter les difficultés numériques. Dans les différents problèmes traités, on utilisera des formulations totales pour la résolution des problèmes non linéaires. Pour les problèmes à caractère non linéaire géométrique, les variables d'optimisation sont les positions géométriques des pôles définissant la géométrie de la structure. La fonction objectif est définie à partir du critère de von-mises exprime en contraintes planes. Les limitations sont imposées sur la rigidité globale de la structure. Pour les problèmes de mise en forme, les variables d'optimisation et la fonction objectif ont été choisies dans le but de satisfaire des préoccupations industrielles. Ainsi on cherchera la forme optimale du contour de la pièce emboutie qui donnera une pièce dite sans défaut.
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Vermot, Des Roches Guillaume. "Simulation fréquentielle et temporelle du crissement. Application à la conception de freins automobiles industriels." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00589951.
Full textAbstract:
Le crissement de frein est une nuisance sonore classique dans l'automobile. L'augmentation des coefficients de friction et la réduction de la masse mènent aujourd'hui à de hauts niveaux vibratoires dans les fréquences auditives, et ces problèmes de qualité se traduisent par des pénalités économiques aux équipementiers, bien qu'il n'existe pas de méthode robuste de conception. La pratique industrielle repose donc sur de coûteuses phases de prototypage et d'ajustement. L'évolution de la puissance de calcul permet le calcul de grands assemblages mécaniques mais les études vibratoires non-linéaires restent généralement hors de portée. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est de fournir, dès les phases de conception, des outils de conception numérique d'aide à la résolution du crissement. Une méthode de réduction paramétrée utilisant comme base de Rayleigh-Ritz les modes réels du système assemblé permet la génération de modèles réduits très compacts, avec modes réels exacts. La méthode proposée d'ajustement des modes de composants utilise les modes libres de composants comme degrés de liberté explicites. L'étude des sensibilités et la réanalyse d'un assemblage en fonction de modifications à l'échelle d'un composant deviennent possibles. Les études temporelles non-linéaires sont rendues possibles par deux développements. Un schéma de Newmark non-linéaire modifié et un Jacobien fixe adapté aux vibrations de contact sont introduits. Le frein est réduit en un superélément avec modes réels exacts et une zone non réduite au niveau du contact. Un ensemble d'outils de conception est illustré sur un modèle industriel de frein. La stabilité instantanée et les trajectoires de modes complexes sont étudiées. Les interactions modales et les phénomènes non-linéaires au sein des cycles limites sont alors mieux compris. Des corrélations temps/fréquence sont obtenues par l'identification modale instantanée et une décomposition espace-temps. La grande utilité d'un modèle temporel d'amortissement modal est illustrée. Enfin, la modification d'un composant critique au crissement est testée et validée.
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Cambournac, Cyril. "Instabilités spatiales en milieu de Kerr : réseaux de solitons spatiaux et brisure de symétrie des solitons multimodes dans un guide plan." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008017.
Full textAbstract:
Cette thèse a porté sur l'étude théorique et expérimentale d'instabilités spatiales transverses liées à l'interaction non linéaire d'ondes électromagnétiques cohérentes avec un milieu de Kerr homogène et isotrope en configuration guidée planaire — c'est-à-dire une configuration unidimensionnelle transverse ou (1+1)D. L'objectif a été d'améliorer la compréhension de certains phénomènes lumineux liés à la propagation solitonique en milieux de Kerr. En outre, notre recherche s'est inscrite dans une perspective tout autant appliquée que fondamentale, étant donné le fort potentiel de ces guides d'ondes auto-induits et reconfigurables que sont les solitons Kerr en traitement tout-optique et ultrarapide de l'information. La majeure partie de notre travail a été consacrée au processus d'instabilité de modulation spatiale en régime impulsionnel picoseconde. Intrinsèquement liée à une variation non linéaire de l'indice de réfraction via l'effet Kerr optique, cette instabilité est maîtrisable en propagation dans un guide plan et permet de créer des réseaux périodiques de faisceaux quasi-solitons, reconfigurables optiquement. Chaque soliton du réseau constitue alors un guide d'onde à gradient d'indice, dynamique et auto-induit. Ce travail a porté à la fois sur la génération et sur la stabilisation en propagation de tels réseaux, en vue d'applications au traitement parallèle optique ultrarapide de l'information. Une étude phénoménologique complète de l'instabilité de modulation spontanée (démarrant à partir du bruit spatial superposé à l'onde incidente) ou induite (par une modulation interférentielle de faible contraste) a été réalisée dans un guide plan de disulfure de carbone (CS2) à la longueur d'onde de 532 nm. Nous y avons montré pour la première fois la génération et le contrôle de réseaux de solitons spatiaux, dont la stabilité à la fois transverse et en propagation, bien que non prévue par les modèles théoriques usuels, a pu être assurée par l'inertie temporelle de la réorientation moléculaire responsable de l'effet Kerr optique dans le CS2. Par ailleurs, cette inertie de la réponse non linéaire provoque une dynamique spatio-temporelle nouvelle, responsable de l'apparition, le long de l'impulsion, d'un réseau secondaire intercalé spatialement. Quelques applications de tels réseaux de solitons, comme le guidage multiple et l'adressage, ont enfin été discutées. Le deuxième volet de cette thèse a été effectué dans le cadre d'une collaboration avec le Service d'optique et acoustique de l'université libre de Bruxelles. En utilisant une disposition particulière de la polarisation et des profils individuels d'une paire de faisceaux solitons, nous avons démontré pour la première fois expérimentalement, tout d'abord la propagation d'un état lié de ces solitons puis sa déstabilisation brutale et aléatoire par une instabilité de brisure de symétrie. Nous avons pu confirmer que l'instabilité est initiée par les fluctuations incontrôlables de l'amplitude de bruit de la source laser utilisée. Cette instabilité provient de la forte intermodulation de phase subie par la paire de solitons dans le guide CS2. Au-delà du caractère universel d'une telle instabilité, cette étude préliminaire permet d'envisager une possible application de commutation tout-optique et ultrarapide à puissance de commande arbitrairement faible.