Dissertations / Theses: 'Matériaux au contact des aliments'

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Karbouj, Rim. "Transfert d'aluminium : cas des matériaux pour contact alimentaire." Phd thesis, Grenoble INPG, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00294273.

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Abstract:

L'aluminium est le 3ème élément présent à la surface de la terre et le plus utilisé dans l'industrie, ainsi que dans le monde de la fabrication des ustensiles de cuisine et des emballages alimentaires, en particulier pour leur stockage et leur préparation. L'exposition de l'homme est donc inévitable et chaque jour, des taux modérés de ce métal pénètrent dans l'organisme et sont capables de s'accumuler dans certains organes. Longtemps considérée comme inoffensif, l'aluminium est considéré aujourd'hui comme un métal toxique. Le but de notre étude a été de vérifier s'il y avait une migration de l'aluminium dans les aliments, lors de leur stockage ou de leur cuisson, dans des matériaux à base d'aluminium ; d'évaluer la dose libérée d'aluminium, et de la comparer à la dose maximum admissible pour préserver la santé des populations afin d'apprécier si cette utilisation domestique de l'aluminium pouvait présenter un risque toxique potentiel en santé publique. Nous avons confirmé la libération de l'aluminium mise en contact avec des molécules chélatrices, présentes dans les aliments et testées en milieu simple ; et nous avons montré que cette solubilisation pouvait être très importante et était fonction de la nature de la molécule chélatrice, de sa concentration, de sa forme chimique et surtout de la température. Les formes salifiés étudiées (sels de K+, Na+ et Li+ de l'acide citrique, de l'acide oxalique et de l'acide lactique) nous ont permis de comprendre comment la modification d'une molécule pouvait changer la libération de l'aluminium soit par modification du pH, soit par modification de la réactivité. Nous avons également évalué l'impact de la matrice alimentaire sur la quantité d'aluminium relarguée à partir d'ustensiles de cuisine utilisés pour la conservation ou la cuisson. Différents aliments, ont été sélectionnés en fonction de leur composition en molécules chélatrices de l'aluminium. Le relargage de l'aluminium est fonction de l'aliment, de la localisation du prélèvement de l'échantillon, de la température, du temps et du type de contenant. En confrontant nos résultats aux différentes données de la littérature et en les intégrant dans le contexte des apports quotidiens et des limites de sécurité nous avons essayé de modéliser l'implication de l'aluminium, en fonction des quantités relarguées, dans notre nutrition. Ce travail nous a permis d'identifier d'éventuelles habitudes à risque, de proposer des recommandations concernant l'utilisation des ustensiles de cuisine en aluminium, de proposer un modèle cinétique et de découvrir une méthode de prétraitement permettant de réduire le transfert d'aluminium.

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Ismail, Rached. "Bois et contact alimentaire : de la méthodologie d’extraction des microorganismes à partir du bois à l’évaluation du transfert microbiologique aux aliments cibles." Nantes, 2015. http://www.theses.fr/2015NANT065F.

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Abstract:

En France, le matériau Bois est autorisé au contact alimentaire par l’arrêté de 1945, renforcé par la fiche Bois n°2012-93 de la DGCCRF (Direction Générale de la Consommation, de la Concurrence et de la Répression des fraudes), fixant la liste positive d’essences de bois autorisées au contact alimentaire. Bien que des études antérieures aient démontré la qualité hygiénique des planches à découper en bois et la qualité bactériostatique des planches d’affinage en bois, des travaux restent nécessaires pour la caractérisation microbiologique des surfaces bois. Dans cette optique, trois méthodes d’extraction de microorganismes ont été comparées et validées pour trois essences de bois (sec ou humide) utilisées dans la filière française de l’emballage bois
In France, the wood material is authorized for food contact by the decree of 1945, reinforced by the information note DGCCRF N°. 2012-93 “Wood material” (Directorate General for Consumer Affairs, Competition and Fraud Control), setting the positive list of wood species permitted for food contact. Although previous studies have shown the hygienic quality of wooden cutting boards and bacteriostatic quality of ripening shelves, work is still needed to microbiological characterization of the wooden surface. In this context, three recovering methods of microorganisms were compared and validated for three types of wood (dry or wet) used by the French sector of wood packaging suppliers. Three microbiological hazards for sectors which use wooden packaging were tested

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Bolle, Fabien. "L'impact des matériaux utilisés au contact alimentaire sur l'ingestion d'éléments chimiques dans l'alimentation humaine." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2013. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209360.

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Chardron, Sylvain. "Optimisation d'un film d'emballage : approche intégrée de la production, formulation et de l'aptitude au contact alimentaire d'un biocomposite." Lorient, 2009. http://www.theses.fr/2009LORIS151.

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Abstract:

Le développement des polymères biodégradables est devenu un enjeu prioritaire, tant sur le plan écologique, que sur le plan économique en accédant à une indépendance vis à vis du cours du pétrole. Parmi ces biopolymères, les polyhydroxyalcanoates ou pha, polyesters d’origine bactérienne, sont très prometteurs tant du point de vue de leurs propriétés mécaniques que celui de l’écologie. Malheureusement certains verrous technologiques freinent l’essor de ces polymères. Malgré leurs qualités, les phas disponibles actuellement sur le marché ne peuvent concurrencer les plastiques conventionnels. Il est donc nécessaire de maîtriser les procédés de synthèse bactérienne afin de proposer une gamme de polymère dont les propriétés seront adaptables selon les applications visées. Notre travail constitue une approche de ce que peut être le contrôle des propriétés mécaniques des pha par la maîtrise des procédés de fermentation bactérienne ainsi que la formulation de nanocomposites. Ces deux étapes indépendantes permettent l’amélioration de certaines propriétés, condition sine qua non du développement de ces biopolymères, en particulier pour une utilisation en tant que film alimentaire. Si les performances mécaniques sont indispensables pour de telles applications, les qualités de conservation de l’aliment le sont tout autant. Nous avons donc comparé les performances de conservation, en condition réelle d’emballage et de stockage d’un produit carné. La dernière partie du travail a consisté à étudier les interactions bactéries/mate��riaux. Ce paramètre est essentiel pour la compréhension des mécanismes qui régissent la colonisation des polymères par les microorganismes
Development of biodegradable polymers has become a crucial stake on environmentally and economically issues of plastics. Among these biopolymers, polyhydroxyalkanoates or phas, which are synthesized by bacteria, are very promising for their mechanical and ecological properties. Unfortunately, some drawbacks limits their expansion. Despite their qualities, commercially available phas can’t compete with traditional plastics. Tailor made synthesis is essential to control polymer properties. Our work consists of controlling mechanical properties of phas by bacterial fermentation process mastering as well as nanocomposites formulation. These 2 steps allow properties improvement which is necessary to develop these polymers, particularly for food packaging applications. Mechanical properties and food conservation abilities are essential for such applications. We studied conservation performances of meat product in real packaging conditions. Last part of work delt with material-bacteria interactions. This parameter is essential for the comprehension of mechanism which governs microbial colonisation of polymers

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Kassouf, Amine. "Sécurité sanitaire des denrées au contact de matériau d'emballage : proposition d'une démarche méthodologique." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2015. http://www.theses.fr/2015AGPT0006.

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Abstract:

L’aptitude des matériaux plastiques au contact alimentaire (FCMs) et le besoin de les évaluer selon les règlementations en vigueur, nécessitent une meilleure connaissance de leur composition et de leurs phénomènes d’interaction avec les denrées alimentaires au contact. Inspiré des approches globales appliquées en métabolomique, le traitement d’empreintes spectrales et chromatographiques par des méthodes chimiométriques constitue une approche prometteuse en chimie analytique. Nous avons utilisé cette approche pour l’évaluation de la sécurité sanitaire des FCMs par la spectrométrie moyen-infrarouge (MIR), les chromatographies en phases gazeuse et liquide couplées à la spectrométrie de masse (GC-MS et LC-MS) et la fluorescence frontale 3D, couplées à des outils chimiométriques innovants, en particulier l’analyse en composantes indépendantes (ICA). Les traitements chimiométriques ont permis d’extraire l’information pertinente concernant la composition de ces matériaux pour les molécules intentionnellement ajoutées (IAS), figurant dans le règlement UE Nº10/2011, mais également pour des molécules non-intentionnellement ajoutées issues de réactivité et de contaminations. Ceci a été montré en particulier pour le suivi du procédé de mise en forme des bouteilles de polyéthylène téréphtalate ainsi que pour la quantification des plastifiants du polylactide. Par ailleurs, ces méthodologies analytiques non-ciblées ont permis la mise en évidence de la réactivité de molécules migrantes à partir des FCMs vers des milieux complexes tels que l’huile d’olive. Le champ d’application des approches développées ne se limite pas à l’étude de la sécurité sanitaire des FCMs et des aliments en contact. Ainsi, une approche par MIR couplée à l’ICA nous a permis d’assurer une séparation efficace entre les principales familles de matériaux d’emballages plastiques, en vue de leur recyclage
Compliance of plastic food contact materials (FCMs) with current legal specifications requires a better knowledge of their composition as well as their interaction phenomena with food in contact. Inspired by non-hypothesis driven metabolomics approaches, mining useful information in spectral and chromatographic fingerprints such as those generated by mid-infrared spectroscopy (MIR), gas and liquid chromatography coupled to mass spectrometry (GCMS and LC-MS) and 3D front face fluorescence spectroscopy, is becoming a key step in recent advancements in analytical chemistry, which we applied for the safety evaluation of FCMs. Innovative chemometric tools were used especially independent components analysis (ICA). In fact, the developed analytical approaches, that combine analytical fingerprints with chemometrics, helped to extract relevant information about the composition of these materials, such as intentionally added substances, listed in the EU regulations Nº10/2011, and also unknown molecules resulting from chemical reactivity and contamination. This approach was validated in particular for monitoring polyethylene terephthalate bottles manufacturing process as well as for the quantification of plasticizers in polylactide. Moreover, the proposed non-targeted methodologies proved their efficiency in highlighting the reactivity of migrating compounds from FCMs into complex foodstuffs such as olive oils. The scope of the developed approaches is not limited to the study of FCMs safety. The combination of MIR fingerprints with ICA allowed us to ensure an effective separation of the main plastic packaging materials. This approach could easily find applications in the sorting of plastic wastes prior to recycling

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Lajarrige, Anaïs. "Exploration des risques et des bénéfices liés à l'utilisation de nano-argiles dans des matériaux biodégradables destinés au contact alimentaire." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG052.

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Abstract:

La substitution des matériaux plastiques conventionnels par des matériaux biodégradables et bio-sourcés est une alternative intéressante pour faire face aux problèmes environnementaux liés à leur grande utilisation. L’objectif de ces travaux de thèse est de développer de nouveaux matériaux nanocomposites, dédiés à l’emballage alimentaire, sûrs pour l’homme et l’environnement. Les bio-nanocomposites sont produit par extrusion en utilisant comme matrice deux polyesters (PBSA ou PHBV), choisis pour leur différence de propriétés de transfert, et comme renfort des nano-argiles lamellaires. La thèse se focalise sur deux questions scientifiques majeures : (i) comprendre l’impact de l’incorporation de nano-argiles sur les propriétés du matériau à tous les stades de son cycle de vie : après production, au cours de son usage au contact alimentaire et lors de sa fin de vie ; (ii) étudier la balance bénéfices-risques liée à l’ajout de ces nano-argiles dans des matériaux biodégradables dédiés à l’emballage alimentaire. La première partie de ces travaux a pour but d’évaluer l’impact de l’incorporation des nano-argiles sur les propriétés de transfert et d’inertie de ces matériaux et donc sur leur aptitude au contact alimentaire. Pour cela, les conditions d’essai définies dans le règlement européen N° 10/2011 dédié aux matériaux non-dégradables ont d’abord été appliquées puis des méthodes plus adaptées à ce type de matériaux ont été développées. Par la suite, les bénéfices en terme de propriétés barrières et les risques liés à l’exposition du consommateur à un panel d’additifs présents dans ces matériaux ont été quantifiés à l’aide de différents cas d’études. Pour finir, une étude de l’impact de ces nano-argiles sur la fin de vie de ces matériaux a été menée par des tests de biodégradation en sol et d’écotoxicité sur les plantes et le sol
The substitution of conventional plastic materials with biodegradable and bio-based materials is an interesting alternative for dealing with environmental problems related to their wide use. The aim of this thesis is to develop new nanocomposite materials, dedicated to food packaging, safe for the consumer and the environment. The bio-nanocomposites are produced by extrusion using two biopolyesters as matrix (PBSA or PHBV), chosen for their differing transfer properties, and lamellar nanoclays as reinforcement. The investigations were focused on two major scientific issues: (i) to understand the impact of the introduction of nanoclays on the material properties at all stages of its life cycle: after production, during its use in food contact and during its end-of-life; (ii) to study the benefits-risks balance related to the addition of nanoclays in biodegradable materials dedicated to food packaging. The first part of this work aims to evaluate the impact of the addition of nanoclays on the properties of transfer and inertia of these materials and consequently of their suitability for food contact. In this way, the conditions defined in the European regulation No 10/2011 dedicated to non-degradable materials were first used, then methods more adapted to this type of materials have been developed. Subsequently, the benefits in term of barrier properties and the risks related to consumer exposure to additives present in the materials were quantified using different case studies. Finally, a study of the impact of the nanoclays on the end-of-life of the materials was conducted by biodegradation tests in soil and ecotoxicity tests on plants and soil

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Perrin, Pascale. "Urticaire de contact aux aliments." Montpellier 1, 1990. http://www.theses.fr/1990MON11249.

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Koumi, Koffi Espoir. "Modélisation du contact entre matériaux hétérogènes : Application au contact Aube/Disque." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0120/document.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse à la problématique du contact entre matériaux hétérogènes. L'industrie (automobile, aéronautique, spatiale, ...) s'intéresse de plus en plus à ces types de matériaux. Il s'agira par exemple des alliages métalliques, des matériaux poreux, matériaux composites (composites tissés, interlocks 3D, interlocks 2D), des billes céramiques contenant des impuretés (porosités/précipités),... Dans ce manuscrit, un modèle de contact basé sur les méthodes semi-analytiques a été développé. Un algorithme de gradient conjugué est utilisé afin de résoudre rapidement le problème de contact. Le modèle permet de prendre en compte la présence d'une ou de plusieurs hétérogénéités isotropes/anisotropes dans le problème de contact. Une approche inspirée de la méthode de l'inclusion équivalente proposée par Eshelby est utilisée dans le solveur de contact pour prendre en compte l'effet de ces hétérogénéités. Les méthodes de transformées de Fourier rapides (FFT) permettent d'accélérer les calculs. Une méthode numérique a été mise en œuvre afin de prendre en compte l'interaction entre plusieurs hétérogénéités. Le massif peut être élastique ou viscoélastique. L'approche développée dans la thèse peut résoudre à la fois les problèmes d'indentation, de roulement/glissement ou de fretting en présence de matériaux élastiques hétérogènes, viscoélastiques homogènes ou hétérogènes. Les solutions sont données en termes de champs de pressions, de cisaillements et de contraintes. Dans le cas des matériaux viscoélastiques le code de calcul est capable de fournir le coefficient de frottement apparent ainsi que toutes les variables de contact aussi bien en régime permanent que transitoire. Le modèle a été validé par comparaison avec la méthode des éléments finis classiques en utilisant le logiciel commercial Abaqus v6.11. Le temps de calcul ainsi que l'espace mémoire nécessaire sont considérablement réduits par rapport à la méthode éléments finis. La parallélisation a été introduite dans le code de contact afin de réduire toujours plus le temps de calcul. Il s'agit d'un code robuste, rapide et facilement utilisable en Bureau d'Etudes. Une approche expérimentale originale a été mise en place afin de mesurer les champs de déplacements à l'interface des corps en contact. De bonnes corrélations essais/calculs ont été obtenues. Enfin quelques applications industrielles ont été présentées. Un couplage entre un code éléments finis structurel et le code semi-analytique de résolution de contact a été également réalisé
The present PhD thesis deals with contact problems between heterogeneous materials. Nowadays heterogeneous materials are extensively used in several industrial domains (automotive, aeronautics, aerospace, ...). Heterogeneous materials involve porous materials, aluminum alloys, composites materials (woven composites, interlocks 3D, interlocks 2D), metallic or ceramics materials containing impurities (porosities/precipitates). In this work, a contact model based on semi-analytical method is proposed. A conjugate gradient algorithm is used for a fast resolution of contact equations. The model can account for one or more isotropic/anisotropic inhomogeneities. An approach taking inspiration from the Eshelby equivalent inclusion method is used in the contact solver to account for the effect of inhomogeneities. 2D and 3D Fast Fourier Transforms (FFT) are used to speed up the computation. A numerical method is implemented in order to take into account interactions between many heterogeneities. The semi-infinite space/ matrix can be either elastic or visco-elastic. The model developed in the present PhD thesis can solve indentation, rolling/sliding or fretting contact problems between heterogeneous elastic materials, homogeneous or heterogeneous visco-elactic materials. In the case of visco-elastic materials, the model permits to get the solution in terms of contact pressure distribution, subsurface stresses, apparent friction coefficient, both in the transient and then steady-state regimes. The model has been validated by performing a comparison with the results of a finite element model. The CPU time and memory necessary are greatly reduced in comparison with the classical finite element method. The model developed is fast, robust and extremely easy to use. An original experimental approach was proposed in order to measure the displacement fields at interface of two contacting bodies. A good agreement between experimental results and numerical simulations is obtained. Finally, the model is applied on some industrial applications. A coupling between a finite element model and the semi-analytical code allow to take into account the effects of structure on contact problem

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Tamine, Tawfik. "Amorçage de fissures par fatigue-contact." Metz, 1994. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1994/Tamine.Tawfik.SMZ9418.pdf.

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Abstract:

La présente thèse est une contribution à la compréhension du phénomène d'écaillage provoque par la fatigue contact. Cette fatigue apparait en dessous d'une surface soumise à un chargement de contact quasi ponctuel, à partir d'une inclusion, site idéal pour l'amorçage de fissures. Souvent la direction d'amorçage et de propagation de fissures est associée à la répartition des contraintes résultant du chargement complexe. Pour mettre en évidence ce phénomène, nous avons entrepris: une étude bibliographique afin de recenser les différents travaux relatifs à la concentration des contraintes, aux critères d'amorçage et à la répartition des contraintes au voisinage d'un défaut. Une étude expérimentale simulant l'amorçage de fissures selon les trois modes de sollicitation. Un calcul aux éléments finis qui nous a permis de développer de nouveaux critères d'amorçage. Ces critères s'adaptent mieux aux résultats expérimentaux en comparaison avec ceux de la littérature
The present thesis is a contribution to the knowledge of the shelling process caused by a contact fatigue. This phenomenon appears under a surface submitted to a quasi punctual loading and initiates at an inclusion which is the most probable site for crack initiation. The direction of propagation is associated with the stress distribution resulting from a complex loading. To understand this phenomenon, we present : a bibliographical study to collect the different works related to stress concentration, crack initiation criteria and the stress distribution in the vicinity of a defect. An experimental study for the simulation of crack initiation under the three modes of loading. A finite element calculation from which we have derived new initiation criteria. We have shown that they best fit the experimental results by comparison with those given in the literature

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Leroux, Julien. "Modélisation numérique du contact pour matériaux composites." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961209.

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Abstract:

Les aubes de turboréacteurs sont aujourd'hui sujets à de nouvelles technologiques novatrices : les matériaux composites tissées 3D. Ces modifications matériaux permettent des réductions de masse significatives, et conduisent à des performances énergétiques et environnementales accrues. Ces structures tissées possèdent généralement des architectures complexes et requièrent une bonne caractérisation mécanique. Des outils de modélisation textile et d'homogénéisation ont été développés, la géométrie et les propriétés physiques de l'architecture tissée y sont analysées. Toutefois, il est important de prévoir les endommagements engendrés dans ces matériaux au niveau des zones de contact soumises à du fretting. En effet, les pieds d'aubes de turboréacteurs font face à des sollicitations de type fretting. Il en résulte deux types d'endommagements : l'amorçage et propagation de fissures et l'usure des surfaces en contact. Quantifier ces endommagements requiert une analyse fine du contact à partir d'un outil de calcul à la fois robuste et rapide. Pour mener à bien cet objectif, un code semi-analytique permettant aujourd'hui de traiter des problèmes hétérogènes de contacts élasto-plastiques est développé. La méthode d'inclusion équivalente proposée au sens d'Eshelby est utilisée dans le solveur de contact pour décrire l'effet des hétérogénéités (cavités, inclusions, fibres ou torons). L'un des corps en contact peut contenir de multiples hétérogénéités de formes parallélépipédiques, ellipsoïdales, et ses formes dégénérées (ellipsoïde oblate, ellipsoïde prolate, sphère, cylindre, disque plat,...). Cette méthode est modifiée et améliorée afin de prendre en compte les influences mutuelles entre les inclusions hétérogènes voisines, et la décohésion à l'interface hétérogénéité/matrice. Un premier couplage avec un modèle de contact aube/disque Eléments Finis permet de prendre en compte les effets de structures. Cette méthode est analogue à un zoom structural lorsqu'un maillage fin est nécessaire dans des zones de contact à fort gradient de contraintes soumises à un endommagement de type fretting. Un second couplage avec le logiciel WiseTex permet de décrire la géométrie réelle du tissage du composite, les propriétés matériaux des fibres et de la matrice. Une segmentation fine du modèle permet de discrétiser les mèches en de multiples hétérogénéités ellipsoïdales équivalentes et d'appliquer la méthode d'inclusion équivalente modifiée. A partir de cette mise en donnée d'un matériau composite tissé revêtu, des calculs de contact tridimensionnel multiéchelle en situation de fretting sont réalisés avec succès.

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Gévaudan, Alain. "Etude du séchage par contact de milieux granulaires agites." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0072.

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Abstract:

Après avoir mesuré les propriétés thermodynamiques (isothermes de désorption), physiques (masse volumique, granulométrie) et thermiques (conductivité, chaleur massique) de la pulpe de manioc en fonction de la température et de l'humidité, nous avons déterminé expérimentalement les cinétiques de séchage de ce produit ainsi que celles d'un produit modèle (billes d'alumine) en fonction des variables opératoires : température de la plaque, humidité initiale et vitesse de rotation de l'agitateur. Les transferts couplés de masse et de chaleur (cinétiques de séchage, température moyenne de la couche) ont été interprétés à l'aide du modèle de la pénétration de la chaleur à travers la couche. Par ailleurs -nous avons étudié l'évolution du taux de gélatinisation de l'amidon en fonction de ces mêmes variables opératoires. Ces résultats serviront à optimiser un procédé industriel de fabrication du gari
After measuring the thermodynamical (desorption isotherms), physical (density, granulomety) and thermic (conductivity, specifics heat) properties of cassava mash as a function of temperature and humidity, we determined experimentally the drying kinetics of this product and of a model system (alumina particles) as a function of operation variables : plate temperature, initial moisture content and speed of agitation. Moreover, we studied the evolution of the degree of gelatinization of starch with those same operation variables. The coupled heat and mass transfer (drying kinetics mean bed temperature were interpreted by a model based on heat penetration theory. These result will be useful to optimize an industrial process for gari production

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Abdillahi, Houssein. "Propriétes barrière et mécaniques d'agromatériaux thermoplastiques à base de farine de blé et de polyesters biosources et biodégradables." Thesis, Toulouse, INPT, 2014. http://www.theses.fr/2014INPT0027.

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Abstract:

Des produits de consommation de première nécessité aux produits les plus fortuits, l'emballage, en particulier plastique, constitue aujourd'hui un élément indispensable de notre vie quotidienne. Son utilisation intensive dans le domaine agroalimentaire pour un usage unique à courte durée de vie incite aujourd'hui à s'orienter vers de nouveaux matériaux d'origine renouvelable et biodégradables, aux caractéristiques similaires que leurs homologues issus des ressources fossiles. Les mélanges à base de biopolymères et de biopolyesters peuvent être une bonne alternative. Dans ce présent travail de thèse, des mélanges de farine de blé, thermoplastifiée par du glycérol et de l'eau, et des polyesters biosourcés et biodégradables tels que le PLA et/ou le PHB ont été obtenus par extrusion bivis et moulés par injection thermoplastique. Les caractéristiques thermiques, thermomécaniques dynamiques, morphologiques, mécaniques et barrières de ces nouveaux matériaux ont été étudiés. De l'acide citrique a été utilisé comme agent de compatibilisant pour améliorer l'interface amidon/PLA. Les différentes investigations nous ont permis de mettre au point différents types de formulations aux caractéristiques mécaniques et barrières à la vapeur d'eau intéressantes pour la fabrication de corps de barquettes d'emballage alimentaire de denrées périssables comme la viande ou les fromages. L'aptitude au contact alimentaire des matériaux farine thermoplastifiée/polyester et l'impact de l'incorporation des polyesters sur la biodégradabilité de ces matériaux ont également été étudiés
From basic and essential to unnecessary and optional consumer products, packaging, particularly plastic, is today an indispensable part of our daily life. Its extensive use in the food industry for a single use and for a short shelf-life encourages us today to move towards new renewable and biodegradable materials with similar characteristics than their counterparts from fossil resources. Biopolymers and biopolyesters blends can be a good alternative. Within the framework of this present work, wheat flour, thermoplasticised by glycerol and water, and biobased and biodegradable polyesters such as PLA and/or PHB, were blended using an industrial twin screw extruder and were injection-molded into thermoplastic materials. Thermal, dynamic thermomechanical, morphological, mechanical and barriers properties of these new materials were studied. Citric acid was used as a compatibilizer to improve the interface starch/PLA. The different investigations have allowed us to develop various types of formulations, with mechanical characteristics and barrier properties to water vapor, very attractive for manufacturing plastic food packaging which can be used for meats or cheeses. Food contact suitability and biodegradability of thermoplasticised wheat flour/polyester materials have also studied

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Flamand, Louis. "Fonctionnement du contact élastodynamique rugueux." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0029.

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Abstract:

Les contacts élastohydrodynamiques (EHD) existent dans de nombreux mécanismes engrenages, roulements, cames, etc. . . Ils sont caractérisés par la déformation des corps en contact et leur séparation par un lubrifiant soumis à de hautes pressions. Les rugosités des massifs en contact provoquent des contraintes locales élevées et des températures qui sont la cause d'avaries de surface. Ce travail fait le point des connaissances actuelles sur les contacts EHD lisses et rugueux et propose un critère de fonctionnement. Les théories classiques du contact sec et lubrifié sont passées en revue, les effets de la rugosité sur la transmission de la charge sont décrits, ainsi que le frottement dans le contact EHD. Les théories qui donnent les pressions locales et les contraintes dans les massifs en fonction de la rugosité et de sa longueur d'onde sont présentées. Ensuite, les approches théoriques sont analysées à la lumière des dégradations de surface observées dans les contacts réels. Les pertubations des champs de contraintes pour des surfaces lisses sont analysées à la fois en amplitude et en profondeur. Un critère d'endommagement est proposé et carrelé avec des résultats expérimentaux. Enfin 1e méthode originale d'évaluation de l'état de santé est présentée à partir de l'analyse des débris d'usure polluant le lubrifiant.

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Klíma, Ladislav. "Chauffage des matériaux par micro-ondes." La Rochelle, 2006. http://www.theses.fr/2006LAROS166.

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Abstract:

La technologie DIC est un traitement qui consiste à réaliser le chauffage du produit à température élevée, sous une haute pression et pendant un temps court, puis une détente rapide au vide. La brusque vaporisation de l’eau provoque une modification de la structure ainsi qu’un refroidissement important du produit. La vapeur, qui a été employée jusqu'ici, ne pénètre pas facilement au sein du matériau. Le chauffage par des micro-ondes s'avère être une bonne alternative assurant des températures plus homogènes. Un réacteur DIC avec une chambre de traitement de 0,5 l et une puissance de magnétron de 6 kW a été développé. La distribution d'énergie a été mesurée dans le gel d'Agar en employant des sondes fibres optiques de température. Des propriétés diélectriques de plusieurs fruits et de légume ont été mesurées par une sonde à extrémité ouverte. La cavité multi-mode résonnante, qui était enfin réalisé, a été simulée au moyen 3D logiciel Semcad pour une fréquence de 2450 MHz
The DIC process consists in a high temperature, high pressure and short time treatment followed by an abrupt pressure-drop toward vacuum. This operation implies an auto-vaporization of water, inducing cooling effect and modifying structures. The steam, which has been used until now, does not penetrate easily into the material bulk. The heating by microwaves proves to be a good alternative, which results in a more homogenous temperature field. A DIC reactor with a treatment chamber of 0. 5 l and a magnetron power of 6 kW was developed. Power distribution was measured in Agar gel by using fibre optic temperature probes. Dielectric properties of several fruits and vegetable were measured by an open-ended probe. The resonant multi-mode cavity, which was at last realised, was simulated by means of 3D software Semcad for a frequency of 2450 MHz

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Blond, Eric Henri. "Dégradation thermomécanique des réfractaires au contact de laitiers sidérurgiques." Cachan, Ecole normale supérieure, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00370776.

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Omer, Elsa. "Identification des substances migrant depuis des vernis à base de polyester destinés au contact alimentaire." Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4086.

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Abstract:

Les revêtements polymériques, utilisés pour recouvrir la surface interne des boîtes de conserve, peuvent transférer des substances dans l’aliment conditionné. Parmi les composés migrant peuvent être présentes des substances ajoutées non intentionnellement (NIAS), de structures généralement inconnues et qui se forment pour la plupart lors de la synthèse du revêtement. Les NIAS présentent une large gamme de propriétés physicochimiques, rehaussant le défi analytique. Afin d’accroître la sécurité sanitaire chimique de l’emballage, il est aujourd’hui nécessaire de produire des données qualitatives, quantitatives et toxicologiques. Le présent travail avait pour objectif de contribuer à l’évaluation du risque lié aux NIAS issus de revêtements de type polyester. Pour ce faire, une stratégie analytique innovante et dédiée à leur identification a été développée. Elle consiste d’une part en l’acquisition d’une empreinte par couplage LC-HRMS et d’autre part en la construction d’une base de données permettant la caractérisation des signaux d’intérêt. L’empreinte initiale a été complétée par l’acquisition de données additionnelles par différentes plateformes de couplage GC-MS. La migration des NIAS identifiés a ensuite été caractérisée dans les simulants alimentaires (matrices simples) et dans des denrées alimentaires (matrices complexes). Grâce à l’utilisation de standards analytiques synthétisés et, jusque-alors indisponibles, quelques valeurs semiquantitatives dans des échantillons réels ont été produites. Enfin, l’ensemble des données produites a permis de se prêter à une première évaluation préliminaire du risque associé aux NIAS issus de revêtements de type polyester
Polymeric coatings, used to cover the inner surface of cans, can transfer substances into the conditioned food. This may include non-intentionally added substances (NIAS), generally unknown structures, principally formed during the synthesis of the coating. NIAS have a wide range of physical chemical properties, which poses an analytical challenge. In order to increase chemical food safety of packaging, it is now necessary to produce qualitative, quantitative and toxicological data. This work aimed to contribute to the risk assessment of NIAS from polyester coatings by developing an innovative analytical strategy dedicated to their identification. This strategy combines the acquisition of a fingerprint by LC-HRMS coupling with the construction of a database, which allows for the characterization of the signals of interest. The initial fingerprint was supplemented by additional data generated from different GC-MS coupling platforms. The migration of the identified NIAS was then characterised in food simulants (simple matrices) and in foodstuffs (complex matrices). Thanks to previously unavailable synthesised analytical standards, this work was able to generated semiquantitative values in real samples have been produced. Finally, all the data produced allowed a preliminary assessment of the risk associated with NIAS from polyester-type coatings

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Geringer, Jean. "Fretting corrosion de matériaux utilisés comme implants orthopédiques." Saint-Etienne, EMSE, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00489471.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans la problématique de la dégradation des prothèses de hanche cimentées par fretting corrosion. L'endommagement de l'acier inoxydable 316L, alliage constituant la tige fémorale, par frottement contre du polyméthacrylate de méthyle (PMMA), composé modèle du ciment chirurgical, a été particulièrement étudié. L'étude, à sec, du fretting entre l'acier inoxydable et du PMMA a permis de quantifier le volume d'usure du PMMA, seul matériau à se dégrader, en fonction de l'énergie dissipée. Grâce à la transparence du PMMA, la production et l'évolution des débris ont pu être isolées et commentées en cours de fretting. En solution de Ringer, milieu corrosif, l'acier inoxydable se dégrade d'une manière très significative pendant le fretting contre du PMMA et du ciment chirurgical. L'acier inoxydable 316L présente une forme particulière d'usure en ‘W'. Un effet de crevasse permet de proposer un mécanisme d'endommagement assisté par le fretting
This work aims at understanding hip total joint cemented prostheses degradation by fretting corrosion. 316L stainless steel degradation, the femoral stem is made of this alloy, according to fretting against polymethylmethacrylate (PMMA), model component of bone cement, has been particularly investigated. The fretting study, in dry conditions, between stainless steel and PMMA, exhibits the PMMA wear volume measurements according to dissipated energy. This material is worn contrary to stainless steel that is not worn. Due to the PMMA transparency, debris production and transport have been described during fretting experiments. In Ringer solution, corrosive medium, stainless steel suffers significant degradation during fretting against PMMA and bone cement. During dissolution at free corrosion potential, protons reduction seems to be added to the oxygen reduction. 316L exhibits a particular ‘W' wear shape. A crevice effect assisted by fretting could explain this particular dissolution

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Monnier, Arnaud. "Etude et simulation du soudage par résistance de matériaux de contact." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112329.

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Abstract:

Cette étude est réalisée dans le cadre d’une convention CIFRE en collaboration avec Schneider Electric et le Laboratoire de Génie Electrique de Paris-SUPELEC. Le but de cette étude est la compréhension des phénomènes physiques ayant lieu durant l’opération de soudage par résistance de matériaux de contact et le développement d’une simulation numérique du procédé. Un outillage de soudage innovant est développé. Les essais expérimentaux réalisés avec deux rivets en cuivre permettent de déterminer une zone de soudabilité. Ils montrent aussi que la résistance dynamique de contact permet de suivre le mode d’échauffement des pièces. De plus, les tests de caractérisation mis en œuvre (imagerie ultrasons, tests de cisaillement, macrographies) mettent en évidence d’autres phénomènes physiques. La simulation réalisée avec le logiciel de calcul par éléments finis ANSYS rend compte du couplage existant entre les phénomènes mécaniques, électriques et thermiques. Deux modèles complémentaires sont développés : un modèle macroscopique qui prend en compte l’évolution de la résistivité superficielle globale en fonction de la force et de la température et un modèle microscopique qui rend compte de manière découplée de la rugosité de la surface de contact et des impuretés isolantes superficielles. La comparaison entre les résultats calculés et mesurés expérimentalement montre une cohérence entre les deux types de résultats. Ces modèles cohérents avec l’expérience permettent en dernier lieu d’étendre l’étude au cas du soudage d’un rivet en aluminium avec un rivet en cuivre et d’étudier l’influence de la fréquence du courant redressé utilisé pour le soudage
This study is done in the frame of a CIFRE convention between Schneider Electric and the Laboratoire de Génie Electrique de Paris-SUPELEC. The goal is to understand the physical phenomena occurring during the resistance welding process of contact materials and the development of a numerical simulation of the process. An innovating welding device is developed. Experimental tests done with two rivets of copper allow to determine a weldability area. They also show that the dynamic contact resistance allow to follow the heating way in the pieces. Moreover the characterisation tests (ultrasonic images, shear tests, macrographies), that are supplementary, highlight other physical phenomena. The simulation done with the FEM software ANSYS takes into account the coupling between the mechanical, electrical and thermal phenomena. Two supplementary modellings are developed : a macroscopic modelling that takes into account the evolution of the global superficial resistivity versus the force and the temperature and a microscopic modelling that decouples the roughness and the superficial insulating impurities of the contact area. A comparison between the calculated and measured results shows a consistency of them. These modellings that are consistent with the experimental tests allow to extend the study for the welding of a rivet of aluminium with a rivet of copper and to study the influence of the frequency of the rectified current used during the welding

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Loredo, Alexandre. "Réanalyse des structures : applications au contact élastique et aux matériaux incompressibles." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10051.

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Abstract:

Nous montrons qu'il est possible d'analyser une structure elastique par la methode des elements finis sans particulariser le systeme d'equations par la prise en compte de conditions cinematiques. On peut donc donner une solution generale de ce systeme, faisant intervenir une matrice des rigidites regularisee. Nous avons developpe une nouvelle classe de methodes directes de r-solution de systeme lineaires adaptees a la structure particuliere de cette matrice. Il devient possible, en modifiant conditions cinematiques et chargements appliques, de proceder a des reanalyses qui consistent alors a resoudre un systeme dit secondaire, de taille tres inferieure a celle du systeme global. Une des applications de cet outil concerne l'aide a la conception pour laquelle il fut initialement prevu. D'autres applications se sont montrees aptes a beneficier de la methode de reanalyse. Nous developpons particulierement le probleme du contact de deux solides elastiques, qui est traite alors de facon originale, par application de jeux de conditions cinematiques (ou mixtes), et pour lequel nous exploitons au maximum la linearite des equations. La deuxieme application concerne la modelisation du comportement elastique lineaire incompressible, pour lequel la methode permet un calcul exact. Ces applications sont illustrees par le traitement de plusieurs problemes concrets. Ces methodes ont en effet ete regroupees dans un meme code de calcul, que nous avons dote de possibilites assez generales

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Hell, Julien. "Etude du phénomène de bullage du verre en contact des matériaux réfractaires." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2021. http://www.theses.fr/2021GRALI012.

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Abstract:

Les interactions entre le verre fondu et les réfractaires dans l'industrie verrière ont un impact important sur la qualité finale du verre. L'une des conséquences de ces interactions est le phénomène de bullage au sein du verre fondu. Il a été montré par divers auteurs que la formation de bulles résulte de réactions électrochimiques entre le verre et le matériau réfractaire tapissant les parois du four. Cependant, les mécanismes proposés reposent sur des hypothèses discutables. L'objectif de cette étude est de définir les paramètres clés du processus de bullage et de proposer un mécanisme de bullage du verre au contact de réfractaires à base de zircone fondue.Des caractérisations physico-chimiques et électriques des réfractaires étudiés ont été réalisées au cours de cette thèse. En plus des tests standards réalisés, des expériences XANES pour déterminer l'état redox des réfractaires et des mesures de spectroscopie d'impédance en fonction de la température et de la pression partielle d'oxygène ont été effectuées afin d’estimer les conductivités ioniques et électroniques partielles. Les réfractaires étudiés étant des matériaux composites biphasés à base de zircone cristallisée et d'une phase vitreuse, des mesures de tomographie aux rayons X ont permis de reconstituer la distribution des deux phases afin d'évaluer leur éventuelle percolation et leur tortuosité en trois dimensions.Des montages originaux ont été fabriqués au cours de ce travail pour des études in-situ du phénomène de bullage, comme des montages de perméation fonctionnant à haute température (jusqu'à 1500°C), couplés à un spectromètre de masse pour étudier le transport à travers le réfractaire tout en permettant l'étude temporelle du bullage ; ainsi qu’un montage de goutte posée pour estimer la durée de vie de la bulle
The interactions between glass melts and refractories in glass industry have a large impact on the final glass quality. One of the consequences of these interactions is the blistering phenomenon within the glass melt. It has been shown by various authors that the blistering results from electrochemical reactions. However, the proposed mechanisms are based on assumptions that appear highly questionable. The objective of this study is to define the key parameters of the blistering process and to propose a mechanism for blistering of glass melts in contact with fused-cast zirconia-based refractories.Physico-chemical and electrical characterizations of the studied refractories were performed during this thesis. Apart from the standard tests, XANES experiments to determine the redox state of the refractories and impedance spectroscopy measurements as functions of temperature and oxygen partial pressure to estimate the partial ionic and electronic conductivities were carried out. The studied refractories being bi-phasic composite materials composed of crystallized zirconia and a vitreous phase, X-ray tomography measurements were used to reconstruct the distribution of the two phases to assess their possible percolation and tortuosity in three dimensions.Original set-ups were realized during this work for in-situ studies of the blistering phenomenon like permeation set-ups working at temperature up to 1500°C coupled to mass spectrometer to study the transport through the refractory and allowing the temporal study of the blistering process, and sessile drop set-up to estimate the lifetime of the bubble

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Carbonell, Laure-Arminia. "Conductivité électrique et résistance de contact de matériaux composites Cu-Ni-graphite." Grenoble INPG, 1990. http://www.theses.fr/1990INPG0017.

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Abstract:

L'etude porte sur des materiaux susceptibles d'etre utilises comme contact electrique, constitues de particules de graphite dans une solution solide cu, ni. Ces materiaux anisotropes contiennent 3 a 20 vol % de graphite, un peu de porosite residuelle et presentent trois types de microstructures caracterisees par analyse d'images. La conductivite electrique est mesuree sur des materiaux de texture soit parallele soit perpendiculaire a la direction du courant. Les resultats experimentaux font ressortir le role isolant du graphite, et une decroissance de la conductivite produite par l'augmentation de fraction de phase isolante, beaucoup plus rapide pour les textures perpendiculaires que paralleles. Le modele d'ondracek conduit a evaluer trois effets principaux dus a la fraction volumique, a l'anisotropie de forme de phase isolante et a l'anisotropie de texture. Est ensuite etudiee la resistance de contact, somme de la resistance de constriction specifique au materiau, et d'un terme pelliculaire fonction de la conductivite electrique et de la morphologie de la couche de surface. Les valeurs experimentales approchees de resistance de constriction sont confrontees au modele de holm: les fortes variations de conductivite electrique produisent sur la resistance de constriction des variations significatives mais faibles devant l'effet pelliculaire minimal. L'effet pelliculaire des materiaux soumis a l'arc electrique est analyse a partir de donnees experimentales d'erosion, de resistance de contact et de caracterisation des couches de surface. Ces resultats mettent en evidence le role important de la teneur en graphite des materiaux; on propose deux mecanismes prrincipaux pour l'interpreter

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Yemmas, Rachida. "Simulations numériques des matériaux granulaires." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20197.

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Abstract:

Ce travail est une contribution a l'etude et au perfectionnement des algorithmes de lmgc, logiciel de mecanique gerant le contact, dans sa version destinee a l'etude des materiaux granulaires, visant a une meilleure appreciation de la qualite des resultats fournis. Ce travail contient aussi des resultats de simulation numeriques de quelques phenomenes se produisant dans les materiaux granulaires. Le premier chapitre est consacre a une etude bibliographique. Dans le deuxieme chapitre on expose le probleme dynamique d'une collection de disques rigides en presence de contact et de frottement, ainsi que la methode de resolution numerique. Les lois de contact adoptees sont les conditions unilaterales de signorini, les lois de choc a coefficient de restitution, et la loi de frottement de coulomb. Au troisieme chapitre, on s'est interesse au comportement statistique d'une colonne de billes au-dessus d'un plan horizontal vibrant verticalement, pour differentes valeurs de l'amplitude, de la frequence, et du coefficient de restitution. Enfin dans le dernier chapitre un essai de compression biaxiale d'un materiau de schneebeli est simule numeriquement. On etudie le comportement global du materiau de schneebeli est simule numeriquement. On etudie le comportement global du materiau en relation avec les lois de contact intergranulaires. Des comparaisons avec d'autres programmes de calcul ou avec des experiences ont ete effectuees

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Arhab, Rachid. "Contribution a l’étude du contact piezoélectrique avec adhésion." Perpignan, 2008. http://www.theses.fr/2008PERP1265.

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Abstract:

L’objet de cette thèse est l'étude de quelques problèmes en Mécanique de Contact pour des lois constitutives électro-élastiques et électro-viscoélastiques. Le contact est sans frottement et est modélisé à l'aide des conditions de compliance normale ou de Signorini dans lesquelles on tient compte de l'adhésion des surfaces en contact. Nous présentons des formulations fortes et faibles, des résultats d'existence et l'unicité, ainsi qu'un résultat de convergence. Ces résultats représentent une extension des résultats obtenus dans le cas du contact adhésif pour des matériaux purement élastiques ou viscoélastiques. Nous étudions aussi l'approche numérique des problèmes, en utilisant un schéma d'éléments finis avec une discrétisation implicite en temps. Une extension de la méthode de Lagrangien augmenté (et celle de pénalité) est utilisée pour résoudre le problème incrémental de minimisation avec des contraintes résultant de la modélisation du contact sans frottement avec adhésion. Les équations vectorielles non linéaires des solides piézoélectriques sont linéarisées par l'utilisation de la méthode de Newton généralisée. Enfin, un élément fini de contact avec adhésion "noeud à rigide" est implanté dans le code Modulef. L'algorithme numérique est testé sur des cas simples, afin de vérifier la validité et l'efficacité de l'implémentation numérique
The purpose of this work is the study of some problems in Contact Mechanics for electro-elastic and electro-viscoelastic constitutive laws. The con-tact is frictionless and modeled with normal compliance or with Signorini conditions in which the adhesion is taken in account. We present strong and weak formulations and give results of existence and uniqueness, as well as a convergence result. These results represent an extension of those achieved in the case of adhesive contact for purely elastic or viscoelastic materials. We also carry out the numerical approach of the problems by using a finite element scheme with an implicit time discretization. An extension of the augmented Lagrangean method (and that of penalty) is used to solve an incremental problem of minimizing with constraints resulting from the modeling of the fonctionless contact with adhesion. The non-linear vectorial equations for piezoelectric solids are linearized by using the generalized Newton method. Finally, a finite element in contact with adhesion "node to rigid" is included in the MODULEF code. The numerical algorithm is tested on simple cases to check the validity and the effeciency of the numerical implementation

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Rezakhanlou, Rouzbeh. "Contribution à l'étude des mécanismes d'endommagement des matériaux revêtus en sollicitation de contact." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1991. http://www.theses.fr/1991INPL021N.

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Abstract:

Dans le but de mettre au point une méthodologie de test permettant de caractériser la tenue d'un matériau revêtu en sollicitation de contact, nous avons testé des revêtements de nitrure de titane et d'acier inoxydable dopé en carbone, déposés par pulvérisation cathodique sur des substrats en acier rapide 6. 5. 2. Et en acier de construction 35CD4. Nous avons plus particulièrement étudié les mécanismes d'endommagement apparaissant en indentation statique, en rayure monopasse et multipasse et en usure pion-disque. Pour le test de rayure, nous montrons que la charge critique d'écaillage adhésif n'est pas le meilleur critère pour estimer la tenue en usure du bicouche. En revanche, nous mettons en évidence deux grands mécanismes de dégradation qui sont globalement analogues à ceux rencontrés pour les matériaux homogènes à savoir : la fissuration à l'arrière du frotteur pour les dépôts fragiles et la fissuration frontale (avec ou sans micro-coupe) pour les revêtements ductiles. La corrélation entre les charges d'apparition de ces endommagements en rayure monopasse à charge croissante et la résistance à l'usure mesure en rayure multipasse à charge constante et en test d'usure pion-disque est globalement satisfaisante. L’augmentation du coefficient de frottement, du rayon de courbure de l'indenteur et du nombre de cycles dans la même trace diminuent la charge critique d'apparition de ces deux mécanismes

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Monerie, Yann. "Fissuration des matériaux composites : rôle de l'interface fibre-matrice." Aix-Marseille 2, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX22054.

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Leguy, Isabelle. "Evaluation de la toxicité des emballages plastiques destinés au contact avec les aliments à l'aide de migrats d'emballage obtenus à partir de liquides simulateurs." Dijon, 1997. http://www.theses.fr/1997DIJOS010.

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Abstract:

Les matériaux plastiques sont très utilises dans l'emballage alimentaire. Cependant, certains constituants de l'emballage peuvent migrer et contaminer les aliments. Afin de contrôler ce phénomène et de protéger la santé des consommateurs, de nombreux pays ont établi une règlementation. Les constituants comme les monomères et les additifs doivent figurer sur les inventaires européens afin d'être autorisés au contact alimentaire, et, pour certains d'entre eux, des limites de restriction, basées sur leur toxicité et leur intensité de migration, sont stipulées (directives 90/128/EEC et ses amendements 92/39/EEC and 93/9/EEC). Mais les effets sur la santé des produits de réactions ou de dégradations formés à partir des monomères et des additifs au cours du procédé de fabrication, ou, des impuretés des produits de base ne sont pas evalués. Aussi la recherche concernant la migration de ces substances potentiellement génotoxiques et/ou cancérogènes s'avère indispensable. De plus, les interactions (synergisme, potentialisation) entre tous les composés chimiques cédés par l'emballage ne sont pas prises en compte. Nous avons mis au point une stratégie de contrôle comprenant à la fois des méthodes physico-chimiques et biologiques. Elle consiste en une combinaison d'études de migrations simples et de criblage toxicologique rapide. Les quatre principaux types de matériaux d'emballages plastiques alimentaires - polypropylène, polyéthylène, polystyrène et poly(téréphtalate d'éthylène) - ont été étudiés. Dans un premier temps, les tests de migration des migrants non volatils ont été effectués avec les liquides simulateurs d'aliments gras - isooctane pendant 2 jours à 20°C et éthanol 95% pendant 10 jours à 40°C - selon les normes officielles (directive 93/8/EEC). Les simulants alimentaires ont été ensuite concentrés et analysés par CLHP afin d'identifier et de quantifier les antioxydants (additifs). Dans un second temps, la mutagénicité des migrats a été déterminée selon le test d’Ames ; la viabilité des bactéries a été préalablement mesurée (les effets cytotoxiques d'une substance ou d'un mélange pouvant interférer avec leurs effets génotoxiques). Les résultats sont les suivants: pour tous les matériaux d'emballages étudiés, les migrations spécifiques des antioxydants ainsi que les migrations globales sont toujours inférieures aux limites réglementaires. De plus, pour tous les migrants non volatils, aucune mutagénicité n'a été décelée avec les souches Salmonella Typhimurium TA98 et TA 100, avec et/ou sans activation métabolique. Afin de compléter ces études de génotoxicite, un autre test de mutagénicité utilisant un biosystème plus proche de l'homme que les micro-organismes et possédant un métabolisme spécifique comme le foie, pourrait être envisage. Toutefois, comme pour le test d’Ames, la cytotoxicité des migrats doit tout d'abord être évaluée. Pour cette raison, nous avons mis au point le test de cytotoxicité mesurant la vitesse de synthèse d’ARN sur la lignée cellulaire humaine hépatocytaire Hep G2. Nous avons mis au point une méthode rentable et sensible permettant de détecter rapidement les substances potentiellement mutagènes relarguées dans les aliments par les emballages plastiques. Afin de garantir la sécurité des consommateurs, nous proposons que cette stratégie de contrôle soit utilisée par les industries et les autorités réglementaires impliquées dans l'emballage plastique alimentaire

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Tarraf, Raafat. "Analyse du contact piézoélectrique avec adhésion ou endommagement." Perpignan, 2008. http://www.theses.fr/2008PERP1274.

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Abstract:

Le manuscrit est destiné à l'étude de quelques problèmes de contact pour des matériaux électro-élastiques et électro-viscoélastiques avec adhésion ou endommagement. Il est structuré en quatre parties. La première partie contient l'ensemble des outils mathématiques et mécaniques nécessaires par la suite. La deuxième partie est destinée à l'étude d'un problème électro-viscoélastique de contact avec frottement et endommagement; le processus est quasistatique et le contact est modélisé à l'aide de la condition de compliance normale; pour ce problème nous présentons un résultat d'existence et d'unicité de la solution faible. La troisième partie est destinée à l'étude des deux problèmes électro-élastiques de contact avec adhésion sans frottement, modélisés respectivement à l'aide des conditions de compliance normale et de Signorini; pour ces problèmes nous démontrons l'existence et l'unicité de la solution faible, puis nous prouvons que la solution du problème de contact avec compliance normale converge vers la solution du problème de Signorini, lorsque le coefficient de rigidité de la fondation tend vers l'infini. Dans la quatrième partie nous étudions un problème dynamique de contact sans frottement pour des matériaux électro-viscoélastiques; nous démontrons un résultat d'existence et d'unicité de la solution, puis nous considérons un schéma de discrétisation, nous présentons un résultat d'estimation d'erreur et nous décrivons un l'algorithme numérique de résolution; enfin, nous présentons quelques simulations numériques qui prouvent l'efficacité de la méthode numérique considérée
This manuscript is devoted to the study of some contact problems for electro-elastic and electro-viscoelastic materials with adhesion or damage. It is structured in four parts. The first one provides the background in Mathematics and Mechanics needed in the rest of the manuscript. The second part is devoted to the study of a frictional electro-viscoelastic contact problem with damage; the process is quasistatic and the contact is modeled with normal compliance; for this problem we prove an existence and uniqueness result for the weak solution. The third part deals with the study of two electro-elastic frictionless contact problems with adhesion, modeled with normal compliance and Signorini's conditions, respectively; for these problems we prove the existence of a unique weak solution, then we show that the solution of the contact problem with normal compliance converges to the solution of the contact problem with Signorini's condition, as the stiffness coefficient of the foundation converges to infinity. In the fourth part of the manuscript we study a dynamic frictionless contact problem for electro-viscoelastic materials; we prove an existence and uniqueness result, then we consider a discrete scheme, derive error estimates and describe a numerical algorithm; finally, we present numerical simulation which prove the efficiency of the numerical method we consider

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Demianenko, Pavlo. "Développement de matériaux polymères à haute perméabilité d’oxygène." Thesis, Le Mans, 2015. http://www.theses.fr/2015LEMA1008/document.

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Abstract:

Développer un matériau pour une application dans le domaine des lentilles de contact nécessite de satisfaire plusieursexigences, notamment sur la transparence optique, sur la stabilité chimique et thermique. En outre, puisque le matériauest directement en contact avec le tissu de l'oeil, il doit être mouillable, biocompatible, résistant à l'encrassementbiologique, et perméable à l'oxygène. La perméabilité à l'oxygène (Dk) est un paramètre important pour la conceptionde lentilles de contact. Ce paramètre représente la facilité qu’aura l’oxygène à diffuser à travers la lentille vers l’oeil.Dans ce contexte, nous décrivons deux voies de recherche sur une nouvelle formulation afin de répondre à ces critères. Dans une première approche, cette recherche est axée sur la synthèse d’hydrogels de morphologie spécifique, en particulier, sur la synthèse simultanée et/ou séquentielle de réseaux polymères interpénétrés (IPN) permettant d’obtenir unemorphologie à phases co-continues. Parmi les nombreux monomères biocompatibles, nous nous sommes focalisésinitialement sur la combinaison d'un acrylate fluoré (2,2,2 -trifluoroéthyl méthacrylate, TFEM) et de la 1 -vinyl-2 -pyrrolidone (NVP), ce système étant comparé à un IPN constitué d’un monomère siloxane (3-[tris (triméthylsiloxy)-silyle] méthacrylate de propyle], TRIS), bien connu dans le domaine des lentilles de contact en raison de ses bonnes propriétés de transport de l'oxygène. Dans une deuxième approche, ces systèmes sont considérés comme une référence et nous avons prospecté l’élaboration d’IPN à base d’alginate et d’acrylamide, ces hydrogels ayant démontré des propriétés attractives, en particulier les propriétés mécaniques. Plusieurs formulations de gels ont été préparées et l'influence de leur composition sur les propriétés d’intérêt est décrite. En effet, ces hydrogels sont caractérisés d’un point de vue chimique par spectroscopie IRTF, chromatographie couplée GC-MS et d’un point de vue morphologie par microscopie MEB afin de mettre en évidence une morphologie avec des phases co-continues. Les propriétés mécaniques sont aussi déterminées. La perméabilité à l’oxygène étant en partie liée aux propriétés de gonflement du gel, la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) a permis de déterminer et de quantifier l’eau absorbée dans ses différents états thermodynamiques et ces données sont reliées aux mesures de perméabilité. Une autre partie de ce projet est centrée sur la simulation numérique des hydrogels et de leurspropriétés physico-chimiques telles que le gonflement dans l’eau et la diffusion de molécules de gaz. Nous avons utilisé la méthode de dynamique moléculaire (MD) avec le champ de force COMPASS afin de modéliser les polymères les plus communs dans le domaine des lentilles de contact
To design a material for contact lens application, the candidate materials must satisfy several requirements, including theoptical transparency, the chemical and thermal stability. In addition, since the material is directly in contact with the eyetissue, it should be tear wettable, biocompatible, biofouling resistant and oxygen permeable. Oxygen permeability (Dk) isan important parameter for the contact lens design as it is representative of the lens ability to diffuse oxygen at the eye.In this context, we are following two ways for a new formulation answering to these constrains. First, this research is focusedon the simultaneous or two-step synthesis of IPNs (interpenetrating polymer network) as a means to obtain a cocontinuousphases structure. Among the available biocompatible monomers, the work was initially focused on the achievement of IPN's based on a fluorinated acrylate - TFEM (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate) and the 1 -vinyl-2 -pyrrolidone (NVP). Such a system is compared to IPN's based on a siloxane monomer - TRIS (3 - [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacrylate]), well known in the field of contact lens thanks to its properties of oxygen transport. These systems are chosen as a reference. In a second part, our research was concentrated on the development of IPN based on alginate and polyacrylamide which have demonstrated attractive properties for biomedical applications, especially their mechanical properties. Several formulations of biocompatible hydrogels were prepared and the influence of their composition on the interest properties is described. These hydrogels are characterized from a chemical point of view by FTIR spectroscopy and GC-MS chromatography, from themorphological point of view by SEM microscopy in order to prove the presence of co-continuous phases. The mechanicalproperties were also investigated. The differential scanning calorimetry (DSC) was used to determine and quantify theabsorbed water in its various thermodynamic states. The oxygen permeability was measured by polarographicelectrochemical method and relations between this parameter and gel swelling and structural properties discussed. Anotherpart of the project is computational simulation of hydrogel systems and its physico-chemical properties. Especially, wewere focused on modeling of various physic-chemical processes in hydrogels such as their swelling in water anddiffusion of gases molecules. We used molecular dynamics method (MD) with the COMPASS force field to be able tomodel polymer systems widely used in contact lens field

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Papillon, Anthony. "Frittage de composites Cu-Cr pour l'élaboration de matériaux de contact d'ampoules à vide." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI099.

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Abstract:

Les composites Cu-Cr sont couramment utilisés comme matériaux de contact électrique pour ampoules à vide des disjoncteurs de moyenne tension. Pourtant très répandu, le frittage en phase solide de ces matériaux a été relativement peu étudié. L’optimisation du procédé passe par la compréhension des mécanismes de frittage. Cette étude est focalisée sur deux aspects importants du frittage : les processus d’oxydo-réduction liés aux oxydes de surfaces des poudres et la compétition entre mécanismes de densification et de gonflement au cours du frittage.L’oxydo-réduction a été étudiée par analyse thermogravimétrique couplée à différentes techniques de spectroscopie d’abord sur les matériaux purs puis sur les composites. Des analyses des interfaces par des coupes réalisées au FIB ont permis de préciser la localisation de l’oxyde dans les matériaux frittés. Un transfert d’oxygène a lieu entre les poudres de cuivre et de chrome. L’intensité de ce transfert dépend de la nature réductrice de l’atmosphère utilisée.La densification a été analysée par dilatométrie sur les matériaux purs et sur les composites. Ces analyses ont été appuyées par des observations microstructurales, notamment par tomographie des rayons X. L’effet des paramètres du procédé (atmosphère, vitesse de chauffage, poudres…) a été étudié. Les résultats montrent le lien entre la désoxydation des poudres de cuivre et le frittage. Un phénomène de gonflement du cuivre seul s’explique par le dégazage du cuivre à haute température lors de la fermeture des pores. Ce gonflement n’a pas lieu dans les composites Cu-Cr car le chrome retarde la fermeture des pores et piège les gaz émis par le cuivre en formant l’oxyde Cr2O3. L’atmosphère de frittage, la morphologie et la taille des poudres de chrome influent sur la densification. Le frittage sous vide permet de réduire la porosité. Une morphologie sphérique des particules de chrome limite l’effet inhibiteur de celui-ci sur la densification. Pour de faibles tailles de particules, le chrome participe à la densification, ce qui permet de mieux densifier le matériau. Ces résultats ouvrent des voies d’optimisation du procédé de frittage des matériaux.Les matériaux élaborés ont été testés dans leurs conditions d’utilisation, c'est-à-dire lors de coupures sur court-circuit en ampoule à vide. Ces essais ont montré l’intérêt de réduire la quantité d’oxyde de chrome et ont permis de déterminer l’effet des impuretés rencontrées usuellement sur les poudres de cuivre et de chrome
Cu-Cr composites are commonly used as contact materials for medium voltage circuit breakers vacuum bottles. Solid state sintering process of Cu-Cr composites is widespread but has been relatively little studied. Optimizing the process requires understanding the sintering mechanisms. This study was focused on two important aspects of sintering: the redox reactions associated to oxides on the powder surface and the competition between densification and swelling mechanisms during sintering.The redox reactions were studied by thermogravimetric analysis coupled to various spectroscopic techniques, first on isolated Cu and Cr, then on Cu-Cr composites. Interfaces analyses obtained by FIB clarified the location of the oxide inside the sintered materials. Oxygen transfer takes place between copper and chromium powders. This phenomenon strongly depends on the reducing character of the sintering atmosphere.Densification was analyzed by dilatometry on Cu, Cr and Cu-Cr composites. This analysis was supported by microstructural observations, including X-ray tomography .The effect of process parameters (atmosphere, heating rate, powders ...) was studied. The results show the relationship between sintering and copper oxide reduction. The swelling phenomenon of copper compacts is explained by high temperature degassing of copper during pore closure. This swelling does not occur in Cu-Cr composites as chromium delays pore closing and entraps the gases released by copper. Sintering atmosphere, chromium morphology and chromium particle size affect densification. Vacuum sintering reduces porosity. Chromium particles with spherical shape limit its inhibiting effect on densification. For small particle sizes, chromium participates to densification, leading to better densification of the material. These results open the route for optimizing the sintering of Cu-Cr composites.Cu-Cr composites were tested for short circuit performance in vacuum interrupters. The result of these tests showed the importance of reducing the chromium oxide amount. The effect of impurities commonly encountered on the powders copper and chromium powders was also determined

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Mercier, David. "Lois de comportement des matériaux utilisés dans les contacts électriques pour application " flip chip "." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENI083/document.

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Abstract:

Dans le cadre de l'intégration « 3D », une technologie d'assemblage par report de puces sur tranche de silicium (« flip chip ») reposant sur un procédé de microinsertion a été développée ces dernières années. Cette technologie est basée principalement sur la mise en contact par thermocompression, de réseaux de (micro)inserts en Nickel ECD, avec des plots de connexions métalliques en Al(Cu). Au cours de ce travail, un scénario de formation du contact entre un unique microinsert de Nickel rugueux et un film mince d'Aluminium lisse, prenant en compte la présence d'Alumine native à l'interface de contact, est proposé pour une gamme de pressions allant du MPa au GPa. L'analyse du contact métal-oxyde-métal se base essentiellement sur la fissuration de l'oxyde natif suivie de l'extrusion du métal au travers des fissures, et nécessite d'établir au préalable les lois de comportement des matériaux mis en jeu à partir d'essais de nanoindentation instrumentée couplés à des simulations numériques. Enfin, la mesure de l'évolution de la résistance électrique de contact en fonction de la force appliquée à l'aide de dispositifs expérimentaux originaux, permet de mettre en évidence les différents mécanismes de formation du contact métallique lors du procédé de microinsertion
In the field of « 3D » microelectronic integration, a wafer level technology using flip chip stacking and based on a microinsertion process has been developed recently. This technology is mainly based on the contact realized by thermocompression between a network of microinserts made of Nickel ECD, with connections pads in Al(Cu). In this work, a scenario describing the contact establishment between a unique rough microinsert of Nickel and a smooth thin Aluminum film taking into account the presence of native Alumina at the contact interface, is developed for a range of pressures from MPa to GPa. The analysis of the metal-oxide-metal contact is essentially based on the fracture of the native oxide followd by the metal extrusion through cracks, and requires the knowledge of the behaviour laws of materials, obtained from instrumented nanoindentation tests coupled with numerical modeling. Finally, the measure of the electrical contact resistance evolution in function of applied load, with specific pioneering experimental setup, showcases the mechanisms driving the formation of metallic contact during the microinsertion process

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Ouafik, Youssef. "Contribution à l'étude mathématique et numérique des structures piézoélectriques en contact." Phd thesis, Université de Perpignan, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00192884.

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Abstract:

Le sujet de cette thèse se situe à la frontière entre les mathématiques appliquées et la mécanique. Il s'agit d'étudier, sous un angle mathématique, des problèmes piézoélectriques, c'est à dire des problèmes couplant action mécanique et action électrique, en présence de contact et de frottement. On s'intéresse notamment à l'analyse variationnelle et numérique de ces problèmes. La thèse comporte quatre parties. La première partie contient l'ensemble des outils mathématiques, numériques et mécaniques nécessaires à une bonne compréhension du travail réalisé par la suite. La deuxième partie aborde deux problèmes statiques de contact frottant entre un corps électro-élastique et une fondation. Dans le cas des formulations primales des problèmes, nous prouvons l'existence, l'unicité, et la dépendance continue des solutions faibles, exprimées en termes de déplacements et de potentiel électrique. Une formulation duale équivalente au problème précédent, exprimée en termes de contraintes et de déplacement électrique, est étudiée pour laquelle des résultats d'existence et d'unicité sont établis. La troisième partie aborde deux modèles de contact piézoélectrique dans un cadre évolutif de type quasistatique. Pour chaque modèle, on présente un résultat d'existence. Dans la quatrième partie, le travail porte sur l'analyse numérique et les simulations par différences finies en temps (Euler implicite) et éléments finis en espace. Dans le cas statique, on traite un problème électro-élastique avec contact frottant de type compliance. Le problème discret est posé et les estimations a priori de l'erreur sont obtenues. Le problème est écrit sous forme d'un Lagrangien augmenté couplé à un algorithme de type Newton généralisé. S'ensuit une simulation numérique en dimension deux d'espace et des vérifications numériques de convergence. Des résultats similaires sont obtenus dans le cas d'un problème de contact quasistatique électro-viscoélastique.

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Bergonnier, Sandra. "Relation entre microstructure et propriétés mécaniques de matériaux enchevêtrés." Paris 6, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136408.

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Simonnet, Johan. "Sonde acoustique à champ proche pour la mesure locale des propriétés élastiques des matériaux." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20105.

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Abstract:

On présente une nouvelle technique acoustique d'évaluation des propriétés élastiques (module d'Young) d'un milieu. La méthode est basée sur le contact mécanique d'une sonotrode, terminée par une sphère, avec le milieu analysé. Les valeurs des fréquences de vibration du capteur résonant dépendent des propriétés mécaniques locales l'échantillon. On propose une formulation analytique de l'interaction pointe-objet afin de relier simplement les propriétés mécaniques de l'échantillon avec les pics de résonance de la sonotrode. On a testé les performances de notre capteur sur des matériaux ayant un grand intervalle de module d'Young. On déduit une relation empirique reliant le module d'Young avec les fréquences de résonance de la pointe. Notre étude inclut une recherche sur la profondeur d'investigation avec des analyses réalisées sur des couches minces. Notre technologie à champ proche laisse entrevoir des perspectives prometteuses dans la caractérisation locale des matériaux en imagerie et en biologie
We present a new acoustic technique of evaluation of the elastic properties (Young modulus) of a medium. The method is based on the mechanical contact between a sonotrode, finished by a sphere, and the analyzed medium. The vibration frequency values of the resonating sensor depend on the local mechanical properties of the sample. We propose an analytical formulation of the interaction point-object in order to connect the mechanical properties of the sample with the peaks of resonance of the sonotrode. We tested the performances of our sensor on materials belonging to a large interval of Young modulus. Then, we deduced an empirical relation connecting the Young modulus with the resonance frequencies of the tip. Our study includes a research on the depth of investigation with analyses carried out on thin layers. Our near-field technology shows the possibility of promising prospects in the local characterization for materials in imagery and biology

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Klonowski, Thomas. "Etude de la coupure de fortes intensités sous une tension continue de 42 Volts." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112330.

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Abstract:

L’augmentation du nombre de dispositifs électriques ou électroniques dans les automobiles et l’attrait croissant pour un véhicule automobile hybride (thermique + électrique) en vue de réduire la consommation de carburant pour préserver l’environnement vont engendrer dans les années à venir une forte augmentation de la puissance électrique embarquée. Dans ce but, les constructeurs vont certainement passer à un système d’alimentation sous 42 V (en ce qui concerne l’alternateur) qui permettra de réduire la section des fils et les volumes des différents mécanismes, donc réduire le poids total du véhicule. De plus, du fait de l'arrivée prochaine des systèmes de motorisation hybride pour lesquels la puissance consommée sera de l’ordre de 40 kW, les constructeurs ne s’arrêteront pas à cette valeur de 42 V et il est fort probable que celle-ci soit assez rapidement augmentée. Ceci fera apparaître de nouveaux problèmes concernant, par exemple les différents systèmes relatifs à l’ouverture (ou à la fermeture) et à la protection des circuits électriques. En effet, jusqu’à présent la tension aux bornes des électrodes d’un contact électrique ne pouvait guère dépasser 14 V. Dans ces conditions, la durée d’un arc électrique au niveau de tels dispositifs dépasse rarement quelques millisecondes. A contrario, pour une tension d’alimentation plus importante la durée d’arc peut rapidement augmenter. Cette thèse concerne l'étude de l’ouverture de contacts électriques sous une tension continue dans le cas de fortes intensités (quelques centaines d’ampères). Elle contribue à la connaissance du comportement d’un arc électrique sous 42V et à la quantification de l’érosion des contacts électriques
The increase of the number of electric or electronic devices in cars and the growing interest in hybrid vehicles (thermal + electrical motorization) in order to reduce the fuel consumption and to protect the environment will lead to a great increase of the electrical power on board in the near future. To increase the available power, manufacturers will rise the voltage to at least 42 V (regarding the alternator) in order to reduce the wire sections, the volume of electrical equipment and to prevent an increase of the weight of the vehicles. To implant the hybrid motorization for which the consumed power will be around 40 kW, the manufacturers will not stop at the present value of 42 V but will soon ask for more. In these voltage conditions, new problems will appear, concerning for instance the high current switching : opening or closing and protection of high intensity electrical circuits. Until now the voltage across the electrodes gap of the contacts reached a value of 14 V. In such conditions, the arc cannot last more than a few milliseconds, whereas for higher values of supply voltage, the arc duration may strongly increase. This thesis is about the study of the opening of contacts under DC voltage in the case of high intensity current (a few hundred amperes). It contributes to a better knowledge on the behaviour of the electric arc under 42 V and to quantify the erosion of the electric contacts

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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.

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Abstract:

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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Voisin, Jean-Marc. "Méthodologie pour l'étude de l'endommagement d'un contact tube-grille : Texte imprimé." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0049.

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Abstract:

La longevite des nouveaux echangeurs thermiques sodium-eau depend fortement des conditions de contact entre les tubes et les alesages des grilles anti-vibratoires. Leur endommagement donne lieu a des avaries prematurees. Il peut avoir deux origines: la fissuration ou la perte de matiere. Afin d'examiner ces deux modes de ruines, nous avons realise deux types d'essais. Ainsi, l'etude de la perte de matiere a ete menee au moyen d'essais en impact et glissement mis au point dans le cadre de ce travail. La fissuration, quant a elle, a ete mise en evidence grace a un essai d'usure induite par petits debattements. Une methodologie originale a ete developpee. Elle facilite l'evaluation des conditions de contact susceptibles de favoriser l'amorcage de fissures. Cette demande a permis de determiner des parametres geometriques et des parametres lies aux materiaux critiques vis-a-vis de l'usure et de la fissuration dans le cas industriel d'un contact tube-grille

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Baghdadli, Tewfik. "Etude des propriétés structurales et électroniques de nouveaux matériaux à base d'alliages III-N pour l'optoélectronique." Thesis, Metz, 2009. http://www.theses.fr/2009METZ019S/document.

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Abstract:

Cette thèse portait sur la caractérisation électrique et optique de nouveaux matériaux à base d'alliages III-N pour l’optoélectronique et la mise en œuvre de procédés de réalisation des contacts ohmiques et Schottky sur ces alliages. Le premier volet de cette thèse de concernait la maîtrise des contacts métalliques, particulièrement délicate dans le cas de ces matériaux à large bande interdite où il faut optimiser les prétraitements de surface, la métallisation multicouches et les procédés de recuit. Nous avons développé des procédés à relativement basse température (entre 200°C et 500°C) et étudié l'influence du prétraitement chimique et des paramètres du recuit et on a pu trouver des conditions permettant d'obtenir des contacts Ti/Al avec une excellente ohmicité et des contacts Schottky Au et Pt avec des paramètres de conduction permettant de réaliser des dispositifs fonctionnels. Le second volet de cette thèse concernait l'étude des propriétés électroniques et structurales de l'alliage BGaN, nouveau matériau élaboré au laboratoire par MOVPE. La caractérisation électrique a montré pour la première fois une augmentation drastique de la résistivité associée à une diminution de la concentration des porteurs libres lorsqu'on augmente la composition de bore dans BGaN. Grâce à des mesures de la résistivité du BGaN en fonction de la température et en utilisant un modèle qui prend en compte l'ensemble des interactions, cette augmentation de la résistivité a été discutée et interprétée en terme de compensation des dopants résiduels. En outre une très intéressante corrélation a pu être effectuée avec les résultats de la spectroscopie Raman via le couplage phonon-plasmon
This thesis work concerns the electrical and optical characterization of new III-N nitride alloys for optoelectronics and the optimization of ohmic and Schottky contacts on these materials. The first part of this thesis was related to the realization of metallic contacts, particularly difficult for these high bandgap materials, by the optimization of the surface treatment, multi-layer metallization and thermal annealing. We developed annealing processes at relatively low temperature (between 200°C and 500°C) and studied the effect of the chemical treatment and annealing in order to find the optimal conditions for ohmic contacts. We obtained for instance Ti/Al contacts with an excellent ohmicity and used Pt to process Schottky functional diodes. The second part of this thesis was related to the study of the electronic and structural properties of the new BGaN alloy grown by MOVPE in our laboratory. The electric characterization showed for the first time a dramatic increase in the resistivity associated to the decrease of the free carriers’ concentration when the composition of boron in BGaN increases. The variation of the resistivity in BGaN with respect to the temperature was analyzed by using a theoretical model which takes into account the free carriers’ interaction with impurities and phonons and the variation of resistivity with boron in BGaN was discussed in this framework and linked to a compensation phenomenon of the residual dopants. On the other hand a very interesting correlation was carried out between Raman and electrical results through the phonon-plasmon coupling

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Hachani, Maha. "Amélioration de la modélisation de contact pour les procédés à faible zone de contact." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00682124.

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Abstract:

Ce travail vise Ce travail vise à améliorer la performance du code éléments finis FORGE®. En effet, la modélisation du contact dans ce code s'avère insatisfaisante pour simuler les procédés de mise en forme des matériaux à faible zone de contact. On présente dans ce mémoire les développements qui ont été réalisés pour améliorer le modèle de contact existant. Dans la première partie, partant de ce modèle, on s'intéresse à un problème spécifique qui est le procédé de laminage circulaire. Un nouveau modèle de traitement du contact dédié à ce procédé est développé. Il repose sur un schéma de réactualisation temporelle en coordonnées cylindriques, une formulation implicite et une description analytique des obstacles. La condition de contact incrémentale est alors imposée exactement en fin d'incrément. On valide ces développements sur plusieurs cas de procédé de laminage circulaire où l'on montre l'apport du nouvel algorithme en terme de précision de gestion de contact et aussi en terme d'amélioration des résultats de simulation et des temps de calcul. Dans la deuxième partie, on a généralisé cette approche à l'ensemble des procédés à faible zone pour lesquels une représentation analytique des outils n'est pas possible. On a développé alors un modèle implicite général basé sur la réactualisation de la condition de contact au cours des itérations de Newton-Raphson. Cette méthode permet de tenir compte exactement de l'évolution de la position relative de la pièce et de l'outil. Ensuite, on généralise le lissage des outils à des pièces de géométrie plus complexes. On étudie alors l'influence de la discrétisation de l'outil sur la précision de la simulation des procédés de mise en forme et particulièrement pour des procédés à faible zone de contact. Une méthode d'interpolation quadratique proposée par Nagata est alors implémentée pour le lissage de la surface des outils discrétisés par des éléments plans. La nouvelle surface interpolée est déterminée d'une façon locale à partir seulement de la position des nœuds et des normales nodales. Ces normales sont calculées à partir des normales aux facettes entourant le nœud considéré en utilisant la méthode des normales votées. L'efficacité de cette méthode combinée à schéma d'intégration implicite est testée pour plusieurs procédés de mise en forme.

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Gibaud, Robin. "Application de la méthode des éléments discrets aux déformations finies inélastiques dans les multi-matériaux." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI086/document.

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Abstract:

Le formage de matériaux multiphasés comprend des mécanismes complexes en lien avec la rhéologie,la morphologie et la topologie des phases.Du point de vue numérique,la modélisation de ces phénomènes en résolvant les équations aux dérivées partielles (EDP) décrivant le comportement continu des phases n'est pas trivial.En effet,de nombreuses discontinuités associées aux phases se déplacent et peuvent interagir.Ces phénomènes peuvent être conceptuellement déclicats à intégrer au modèlecontinu et coûteux en termes de calcul.Dans cette thèse,la méthode des éléments discrets (DEM) est utilisée pour modéliser phénoménologiquement les déformations finies inélastiques dans les multi-matériaux.Les lois d'interactions attractive-répulsive sont imposées à des particules fictives,dont les ré-arrangements collectifs modélisent les déformations irréversibles de milieux continus.Le comportement numérique des empilements de particules est choisi pourreproduire des traits caractéristiques de la viscoplasticité parfaite etisochore:contrainte d'écoulement,sensibilité à la vitesse de déformation,conservation du volume.Les résultats d'essais de compression de bi-matériaux simples,simulés avec la DEM,sont comparés à la méthode des éléments finis (FEM) et sont en bon accord.Le modèle est entendu pour pouvoir supporter des sollicitations de traction.Une méthode de détection de contacts et d'auto-contacts d'objets physiques estproposée,basée sur l'approximation locale des surfaces libres.Les capacités de la méthodologie globale sont testées sur des mésostructurescomplexes,obtenues par tomographie aux rayons X.La compression à chaud d'un composite métallique dense est modélisée.La co-déformation peut être observées à l'échelle spatiale des phases.Deux cas de matériaux ``poreux'' sont considérés.Premièrement la simulation de la compression puis traction d'alliagesd'aluminium présentant des pores.Ces pores proviennent du coulage du matériau,leur fermeture et ré-ouverture mécanique est modélisée,y compris la coalescence à grande déformation.Deuxièmement la simulation de la compression de mousse métallique de faibledensité.Typiquement utilisée dans le but d'absorber de l'énergie mécanique,la compression jusqu'à densification provoque de nombreuses interactions entreles bras de matière
Forming of multiphase materials involves complex mechanisms linked with therheology,morphology and topology of the phases.From a numerical point of view,modeling such phenomena by solving the partial differential equation (PDE) system accounting for thecontinuous behavior of the phases can be challenging.The description of the motion and the interaction of numerous discontinuities,associated with the phases,can be conceptually delicate and computationally costly.In this PhD,the discrete element method (DEM) is used to phenomenologically model finite inelastic strain inmulti-materials.This framework,natively suited for discrete phenomena,allows a flexible handling of morphological and topological changes.Ad hoc attractive-repulsive interaction laws are designed betweenfictitious particles,collectively rearranging to model irreversible strain in continuous media.The numerical behavior of a packing of particles can be tuned to mimic keyfeatures of isochoric perfect viscoplasticity:flow stress, strain rate sensitivity, volume conservation.The results for compression tests of simple bi-material configurations,simulated with the DEM,are compared to the finite element method (FEM) and show good agreement.The model is extended to cope with tensile loads.A method for the detection of contact and self-contact events of physicalobjects is proposed,based on a local approximation of the free surfaces.The potential of the general methodology is tested on complex mesostructuresobtained by X-ray tomography.The high temperature compression of a dense metallic composite is modeled.The co-deformation can be observed at the length scale of the phases.Two cases of ``porous'' material are considered.Firstly,the simulation of the compression and the tension of aluminum alloys with poresis investigated.These pores stem from the casting of the material,their closure and re-opening is modeled,including the potential coalescence occurring at large strain.Secondly,the compression of a metallic foam,with low relative density,is modeled.Typically used in energy absorption applications,the compression up to densification involves numerous interactions between thearms

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Stanojlovic-Davidovic, Andréa. "Matériaux biodégradables à base d'amidon expansé renforcé de fibres naturellesApplication à l'emballage alimentaire." Toulon, 2006. http://www.theses.fr/2006TOUL0021.

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Abstract:

Dans un contexte où le développement durable apparaît comme une priorité majeure, la mise au point de matériaux biodégradables, représente un enjeu majeur qui offre une alternative aux polymères synthétiques. L'objectif de cette thèse est donc de développer un système multicouche biodégradable susceptible de se substituer au polystyrène expansé dans le domaine de la barquette alimentaire. Ce multicouche est constitué de deux films de polycaprolactone en tant que couches externes et d'une âme en amidon de pomme de terre. Cet amidon a été expansé et des fibres naturelles (chanvre, cellulose, paille de blé. Linter de coton). L'influence d'agents de nucléation dans les formulations a été analysée. Après optimisation des conditions de mise en œuvre par extrusion et laminage-couchage, la tenue mécanique du produit, ainsi que résistance à l'eau, sa microstructure (taille des cellules, épaisseur des parois) et sa biodégrabilité ont été déterminées et optimisées.

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Yee, Kin Choi Elsa. "Étude des arcs et leurs conséquences sur les matériaux de contact électrique de puissance pour des applications DC." Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S045/document.

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Abstract:

À ce jour, nous trouvons de nombreux systèmes requérant l'usage du courant continu dans l'industrie automobile, aéronautique, ferroviaire ou encore dans les panneaux solaires. L'ouverture et la fermeture des circuits alimentés (relais, interrupteurs, etc.) engendrent inévitablement un arc électrique (température ~5000 K). Celui-ci provoque des dégradations plus ou moins importantes aux matériaux de contact, telles que l'érosion, la soudure et l'augmentation de la résistance de contact, pouvant engendrer des dysfonctionnements des appareillages et porter atteinte à la sécurité des personnes qui les utilisent. Face à la demande de puissance électrique des appareils actuels, il est nécessaire d'augmenter la tension ou le courant d'alimentation. La tension actuelle à bord d'une voiture est de 14 VDC, il est envisagé d'augmenter cette tension à 42 VDC afin d'augmenter la puissance pour faire face à la croissance des appareils électroniques et électriques embarqués. L'intérêt d'augmenter la tension, notamment pour des applications liées au milieu automobile, permet de maintenir l'intensité du courant donc conserver un faible diamètre de câble pour une puissance plus importante et permet de ne pas rajouter une masse supplémentaire à la voiture. Cependant, le passage d'une tension de 14 VDC à 42 VDC augmente fortement ces dommages causés aux matériaux de contact par les arcs électriques. Il existe différents moyens permettant la diminution de la durée d'arc, par exemple l'optimisation du dispositif mécanique (modification de la vitesse d'ouverture des contacts, double coupure), ou bien l'utilisation d'aimants permanents qui génèrent un champ magnétique et soufflent l'arc hors de la zone de contact ou encore la modification du matériau de contact (composition chimique, forme). Les matériaux caractérisés dans cette étude allient le soufflage magnétique et l'optimisation de la composition chimique de façon à trouver un bon compromis pour limiter les dégâts causés par les arcs d'ouverture et par les arcs de fermeture. En effet, l'action du champ magnétique permet de diminuer la durée de l'arc d'ouverture (diminution d'un facteur 10) mais n'a malheureusement aucun effet sur l'arc de fermeture. D'où la nécessité de modifier la composition chimique du matériau, notamment par ajout d'oxydes métalliques (SnO2) afin de limiter les dommages de l'arc de fermeture
Nowadays, we find many systems requiring the use of direct current in the automotive, aerospace, rail, or in solar panels. The opening and closing of the powered circuits (as relays, switches, etc.) inevitably generate an electric arc (temperature ~5000 K). This arc causes more or less significant damage to the contact materials, such as erosion, welding and increase the contact resistance, which can lead to malfunction of the equipment and impair the safety of people who use them. Facing the electric power demand of current devices, it is necessary to increase the voltage or the supply current. Currently, the voltage on board a car is 14VDC, it is planned to increase this to 42VDC voltage, to increase the power to deal with the increase of embedded electronics and electrical appliances. The interest to increase the voltage, especially for applications related to the automotive environment, keeps the current intensity therefore maintain a low cable diameter for greater power and allows not to add an additional weight to the car. However, the passage of a voltage of 14VDC to 42VDC greatly increases the damage caused to contact materials by electric arcs. There are different ways to decrease the arc duration, e.g. optimizing the mechanical device (change in opening speed of the contacts, double break), or the use of permanent magnets that generate a magnetic field and blow the arc out of the contact area, or changing the contact material (chemical composition, shape). The materials characterized in this study combine magnetic blowing and optimizing the chemical composition in order to find a good compromise to limit the damage caused by break and make arcs. Indeed, the action of the magnetic field can reduce the duration of the break arc (decrease by a factor 10) but unfortunately has no effect on the make arc. Hence, the need to modify the chemical composition of the material, including adding metal oxide (SnO2) to limit the make arcs damages

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Cagnon, Thibaut. "Transferts dans les systèmes emballage/aliments : structuration à façon de matériaux multicouches pour l’emballage sous atmosphère modifiée des produits frais." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2012. http://www.theses.fr/2012NSAM0022/document.

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Abstract:

Malgré l'ampleur que prend la technologie sous atmosphère modifiée pour le conditionnement des fruits et légumes frais, l'adéquation des matériaux d'emballage avec les besoins des produits est insuffisante. D'une part parce que la conception de ces emballages repose encore sur des approches empiriques de type essai-erreur, et d'autre part parce que la plupart des matériaux disponibles sur le marché présentent des propriétés de transfert aux gaz trop restreintes compte tenu de la gamme de propriétés nécessaire pour couvrir les besoins de ces produits. En vue d'apporter des solutions à ces deux verrous, les travaux de thèse ont porté sur :-la mise en place et la validation d'une approche basée sur l'ingénierie reverse visant à identifier les propriétés de transfert requises ou cibles pour un végétal donné ;-l'étude des procédés de structuration à différentes échelles pour moduler les propriétés de transferts de papiers enduits de protéines de blé, issus de ressources renouvelables.Une démarche d'ingénierie reverse organisée en 5 étapes dont l'identification des besoins des produits et la prédiction des propriétés de transferts requises a été proposée et validée à travers la conception d'un papier enduit actif pour l'emballage sous atmosphère modifiée adapté à la conservation de fraises. Les différents procédés de structuration étudiés ont permis de produire des matériaux couvrant des gammes de permsélectivité allant de 5 à 18 et de perméance à l'oxygène allant de 0,02x10-10 à 2x10-10 mol.Pa-1.m-2.s-2, ce qui répond parfaitement aux besoins d'une sélection représentative de produits frais respirant. Que ce soit des papiers enduits par des procédés conventionnels (couche épaisse) ou des procédés innovants (nano-structuration couche par couche en présence de feuillets d'argile, montmorillonites), il est possible de moduler les propriétés de transferts aux gaz des papiers enduits soit en jouant sur le raffinage des papiers supports, le nombre de paires de couche (gluten/montmorillonite), ou encore en soumettant les matériaux ainsi obtenus à un balayage gazeux de CO2. Cette nouvelle approche et l'efficacité des matériaux protéiques à couvrir les besoins des fruits et légumes ouvrent la voie à la conception de nouveaux emballages mieux adaptés aux produits respirant
Despite the growing importance of the modified atmosphere packaging (MAP) technology for fresh fruits and vegetable preservation, the adequacy of the packaging materials with the produce needs remains a problem. On one hand because the packaging development approaches are still based on empirical trial and error methods, and on the other hand, because of the non-adequate gas transfer properties (too restricted to cover the large game of gas transfer properties required) of the vast majority of conventional synthetic plastics currently used for fresh food packaging. In order to overcome these hindrances, the thesis work was split on two parts:-the establishment and the validation of a new approach based on reverse engineering aiming to identify the optimal (targeted) properties for optimal preservation of a selected produce;-the study of the various structuration processes at different scales to modulated the gas transfer properties of bio-sourced wheat gluten coated papers.The new reverse engineering approach for MAP conception consisted in 5 steps including the definition of the produce needs and the prediction of the optimal gas transfer properties of the packaging, and was validated through the conception of an active optimal packaging for strawberry preservation. The different structuration processes studied allowed production of a gluten based materials able to cover ranges of permselectivity and oxygen permeations going from 5 to 18 and 0.02x10-10 à 2x10-10 mol.Pa-1.m-2.s-2, which perfectly matched the needs of a representative selection of fresh produce. Be it for conventional coating techniques (thick layer) or innovative processes (layer-by-layer nano-structuring of gluten/montmorillionites layers), it was possible to modulate the transfer properties of coated papers by changing the refining degree of the support paper, the number of layer pairs (gluten/montmorillionites) deposited, or even by submitting such materials to a CO2 treatment.This new approach and the efficiency of the protein-based materials for covering the fresh fruits and vegetable needs open the way for conception of new optimal packaging for respiring produces

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Jongsma, Jelmer Eelke. "Étude de structures adhésives de polymères en couches minces." Nantes, 2008. http://www.theses.fr/2008NANT2013.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse a été élaboré autour d’un objectif de développement industriel : augmenter la résistance d’emballages métalliques alimentaires équipés d’un système de fermeture pelable lorsqu’ils sont soumis à la pression interne due à la stérilisation. La partie critique du système de fermeture est la zone thermo-scellée, couche mince d’environ 20µm d’épaisseur faite d’un mélange de polypropylène et de polyéthylène, réalisant la liaison entre l’aluminium de l’opercule et celui du corps principal de la boîte. Plusieurs améliorations technologiques sont proposées à partir de modifications des géométries de la zone scellée, de l’opercule et de la fermeture. En parallèle, des études plus fondamentales ont été menées sur l’hétérogénéité de la distribution des contraintes dans la zone scellée. Pour le cas élastique, un critère qualitatif d’homogénéité de cette distribution a été dégagé. Les essais de fluage sur zones scellées à température élevée, analysés dans l’hypothèse d’une contrainte uniforme, se sont avérés insatisfaisants. Les mesures de déformation locales à température élevées étaient nécessaires mais difficiles à cause du grand rapport longueur sur épaisseur. Elles ont permis de confirmer l’hétérogénéité de la déformation le long du scellage. Deux mécanismes ont pu être observés : premièrement, une déformation de cisaillement modérément hétérogène observable le long de l’ensemble de la zone ; deuxièmement, une déformation localisée initiée par la déformation plastique de l’aluminium de l’opercule. Ce deuxième mode, très localisé, est susceptible de se propager dans la zone scellée et de conduire à la rupture de celle-ci. La nature hétérogène, voire localisée, des déformations observées ont rendu l’analyse des propriétés mécaniques de l’adhésif particulièrement difficiles
The work presented in this thesis has been created around an industrial development target: increase the internal pressure resistance of a metal food container with a peelable closure during sterilization processes. The critical part of the closure is the thermo-sealed zone of the aluminium membrane and the metal ring. The seal and peel medium is a thin layer (20 µm) of polypropylene and polyethylene. Improvements are proposed by geometrical changes in the sealing, membrane and closure. More fundamental research was done on the heterogeneity of the stress distributions in the sealed zone, adhesively bonded zone. For the elastic case, a qualitative homogeneity criterium for the shear stress distribution in the adhesively bonded zone was derived. Under the assumption of homogeneous stress distributions, global shear creep measurements at elevated temperatures on the sealed zone gave unsatisfactory results. Local deformation measurements at elevated temperatures were necessary but difficult because of the seal- width / thickness ratio of around hundred. The local deformation observations proved the heterogeneity of the deformation along the sealing. Two deformation mechanisms were observed. First, the shear deformation along the whole sealing, this deformation is likely to be heterogeneous. Second, a local deformation initiated by plastic deformation in the aluminium membrane. The second deformation mechanism has a local character and might create a failure in the sealing with a propagating character along the sealing. The heterogeneous or even local character of the observed deformations made quantitative analysis of the adhesive properties very difficult

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Ho, Thu Huong. "Etude de matériaux conducteurs par couplages de mesures d'impédance électrochimique, de gravimétrie et d'angle de contact." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00831308.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est d'étudier le comportement de polymères conducteurs en couplant des mesures simultanées et in situ d'angle de contact et de différents outils d'analyses électrochimiques (impédance électrochimique, électrogravimétrie cyclique et ac-électrogravimétrie). L'originalité de ce travail est de mettre en place un dispositif qui permet d'effectuer des mesures électrochimiques dans un volume variant de 1,5 à 3 µL. Nous avons pris comme polymère conducteur modèle le polypyrrole, électrogénéré à partir de différents monomères substitués que nous avons synthétisés. La mouillabilité de la surface des films de polymères formés est influencée, non seulement, par la nature du monomère mais aussi par les dopants présents en solution lors de la formation du film. Selon la nature du film de polymère conducteur formé, grâce aux mesures d'ac-électrogravimétrie, nous avons pu identifier les mécanismes d'échanges des diverses espèces (chargées ou non) au cours de la polarisation et les corréler aux variations de mouillabilité mesurées simultanément

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Charpenay, Romain. "Usure et endommagement de matériaux carbonés comme éléments de contact électrique pour pompe à carburant automobile." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00677115.

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Abstract:

La pompe de gavage ou pompe à carburant est un organe auxiliaire nécessaire au bon fonctionnement d'un véhicule. Elle permet d'acheminer le carburant du réservoir vers les systèmes d'injections du moteur. Cette pompe, constituée d'un moteur électrique entraînant une turbine, permet la mise en mouvement du carburant. Le passage du courant est assuré entre le stator et le rotor par le biais du contact frottant entre deux balais fixes et un collecteur tournant en composite graphite/polymère, immergé en milieu carburant. Ces travaux ont pour but de contribuer à la compréhension de ce contact glissant électrifié immergé. Un tribomètre spécifique a été développé afin de tester différents couples de matériaux balais-collecteur dans des conditions mécaniques, électriques et physico-chimiques variées, tout en mesurant l'usure, l'effort de frottement et la résistance électrique du double contact. De nouvelles nuances de matériaux carbonés s'adaptant aux contraintes chimiques des nouveaux biocarburants présents sur le marché automobile ont été testées et ont mis en évidence différents comportements tribologiques. L'usure observée est principalement due au passage du courant sous forme d'arcs électriques modifiant ainsi la topographie des surfaces. Deux endommagements distincts sont visibles : le cratère et la bosse dont les volumes augmentent avec l'énergie développée par l'arc et sont reliés à la présence subsurfacique de polymère. A partir de ces conclusions expérimentales, un modèle phénoménologique du comportement à l'usure a été proposé. Il permet d'apporter une aide à la compréhension des mécanismes complexes et nombreux, présents dans le frottement des balais et du collecteur.

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Dionne, Pierre-Olivier. "Étude expérimentale et comparative de l'érosion de contact entre un till et différents matériaux filtres grossiers." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/70263.

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Abstract:

L'érosion de contact est un processus d'érosion interne pouvant être retrouvé dans les barrages en remblai et les digues qui peut mener à la rupture de l'ouvrage. Elle se définit comme le détachement et l'entraînement au travers d'un sol grossier de particules d'un sol fin, sous l'effet d'une sollicitation hydraulique parallèle à l'interface entre les deux matériaux. Cette étude vise à comprendre et à identifier les processus contrôlant l'érosion de contact avec un sol fin étalé (till de Romaine 3) lorsque combiné à différents matériaux grossiers. Pour étudier le processus d'érosion, un dispositif expérimental original a été développé. De plus, dans le but de bien comprendre les processus en jeu avec le sol fin étalé, des essais ont également été effectués avec des sols uniformes afin de servir de comparatif. Il s'avère que l'étalement granulométrique du sol fin a un impact important sur l'initiation et la progression de l'érosion de contact alors que différents mécanismes comme le pavage et le colmatage peuvent se développer et limiter l'érosion, ou même l'arrêter. En se basant les résultats expérimentaux de la présente étude ainsi que ceux recensés dans la littérature, un modèle d'évaluation du seuil de l'érosion est proposé. De plus, une approche expérimentale est proposée afin de faciliter l'étude de l'érosion de contact des sols fins pulvérulents à granulométrie étalée. Finalement, une conceptualisation de l'évolution de l'érosion de contact en fonction de la dimension des particules du sol fin et du sol grossier ainsi que de la sollicitation hydraulique est proposée. Avec cette dernière, la susceptibilité du till de Romaine 3 à l'érosion de contact est définie.
Contact erosion is an internal erosion process that can be found in embankment dams and dikes which can lead to failure. It is defined as the pullout and dragging of fines from a base material through an adjacent coarser material under seepage parallel to the interface. This study intends to understand and to identify the mechanisms that control contact erosion with a well-graded base soil (Romaine 3 till) combined with different filter materials. To study the erosion process, a new experimental setup has been developed. Also, in order to properly assess the mechanisms involved with a well-graded base soil, comparative tests have also been performed with poorly-graded base soils. It was found that the grading of the base material as an important impact on the initiation and progression of contact erosion as different mechanisms such as paving and clogging can develop to limit or even stop the erosion. With the experimental results of this study as well as those found in the literature, a model for contact erosion threshold evaluation is proposed. Additionally, an experimental approach is proposed in order to simplify the study of contact erosion for well-graded base soils. Finally, a conceptualization of the erosion process (initiation and evolution) depending on the grain size of both filter and base soils and on the hydraulic solicitation is proposed. The Romaine 3 till susceptibility to contact erosion is assessed with latter conceptualization.

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Lalande, Jérôme. "Étude de matériaux de contact électrique Ag-SnO2 : frittage et rôle des additifs : microstructures et propriétés." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066205.

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Chen, Zhaoxi. "Développement d'un contact haute-fréquence pour les antennes à résonance cyclotronique ionique d'ITER : validation mécanique et matériaux." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30339.

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Abstract:

L'objectif du projet ITER est de démontrer la faisabilité scientifique et technique de la fusion nucléaire à des fins énergétiques. Pour obtenir les réactions de fusion, un plasma chauffé à 150 millions de degrés doit être confiné par un champ magnétique de plusieurs teslas en quasi-continu. Pour obtenir ces températures, des antennes radiofréquences (RF) injectent des ondes électromagnétiques de forte puissance dans le plasma, en particulier entre 40 et 55 MHz aux fréquences de résonance cyclotron des ions. L'assemblage et la dilatation thermique en fonctionnement de ces antennes sont rendus possibles par des contacts électriques glissants. Ces contacts doivent supporter un courant RF crête de 2.25 kA en régime stationnaire, dans un environnement sous vide et pendant toute la durée de fonctionnement de l'antenne. De plus, les matériaux de ces contacts doivent être compatibles avec la température de 250°C utilisée pour l'étuvage de la machine pendant plusieurs milliers d'heures cumulées. Ces contacts RF sont donc des composants critiques pour les performances de l'antenne. Aucun contact électrique du commerce n'a jusqu'à présent été qualifié pour ces spécifications et un effort particulier a donc été porté dans le cadre de ce travail de thèse afin de développer une solution satisfaisante. Le choix des matériaux et des revêtements utilisés pour ces contacts a fait l'objet de la première partie de cette étude. Pour ce faire, un modèle multi-physique tenant compte des paramètres RF, mécaniques et thermiques a été développé. À la suite de cette étude, des premiers couples de matériaux et de revêtements ont été sélectionnés. Les propriétés d'échantillons représentatifs ont été caractérisées par des mesures réalisées au laboratoire CIRIMAT avant et après un vieillissement thermique simulé. Afin d'évaluer le comportement électrique et tribologique de ces paires de matériaux dans les conditions de fonctionnement d'ITER, un tribomètre sous vide a été spécifiquement conçu et utilisé pendant ce travail de thèse.[...]
Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH) is one of the most important plasma heating methods in magnetically confined fusion experiments. In ITER, two ICRH antennas are designed to supply 20 MW of Radio-Frequency (RF) power at 40-55 MHz to heat the plasma. RF sliding contacts are used in the antennas to allow their remote handling assembly and to improve their maintainability, as well as to absorb the thermal expansion of the RF conductors during operations. One of the RF contacts is designed to be operated at 2.25 kA in steady-state (1200 s), with a current density of 4.8 kA/m. With such current levels, high heating occurs at the contact area which threatens the structural and material safety of the RF contacts and constrain their life time. In addition, before operation of the ITER ICRH antennas, all the in-vessel structures will be baked at 250°C during thousands of cumulated hours for outgassing. In CEA, R&D work on RF contact development has been carried out for 10 years. Recently, Ag-coated CuCrZr louvers RF contact prototype based on Multi-Contact LA-CUT commercial contact configuration was tested on TITAN test-bed. 1500 A, 1200 s steady-state operation was achieved. However, due to burn failure, the RF contact prototype couldn't reach 1200 s steady-state under 2 kA as expected. In order to improve the performances of the RF sliding contacts to match ITER requirements, failure mechanisms of RF contacts during RF operations were analyzed and possible materials or coated systems that can be used for RF sliding contacts compatible with the ITER environment have been studied in detail within this thesis work. The effects of material selection, cooling parameter and contact resistance on louvers temperature have been modelled and simulated through finite element methods. Moreover, functional coatings like Ag, Au, Rh and their alloys were manufactured by electroplating on 316L and CuCrZr, which are commonly used as base materials on tokamak. By mimicking the ITER baking conditions, the coated samples were thermal aged under vacuum at 250ºC for 500 h, after which the materials properties evolution such as hardness, grain size and adherence was characterized. In addition, the coating life time has been evaluated through cross-sectional diffusion characterizations.[...]

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Castets, Aurore. "RMN de matériaux paramagnétiques : mesures et modélisation." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664817.

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Abstract:

Ce travail consiste en l'étude par RMN multinoyaux de matériaux paramagnétiques d'électrodes positives pour batteries au Li. La RMN du solide permet une caractérisation de l'environnement local du noyau sondé grâce à l'exploitation des interactions hyperfines dues à la présence d'une certaine densité d'électrons célibataires (déplacement de contact de Fermi) ou de conduction (déplacement de Knight) sur ce noyau (densité transférée selon des mécanismes plus ou moins complexes). Les matériaux étudiés sont des phosphates de métaux de transition tels que Li3M2(PO4)3 (M = Fe, V), la famille des tavorites LiMPO4X (M = Fe, Mn; X = OH, F) ou encore les phases homéotypiques MPO4.H2O (M = Fe, Mn, V). Pour tous ces matériaux, caractérisés par RMN du 7Li, 31P et 1H, l'environnement local de ces noyaux a été étudié afin d'envisager les mécanismes de transfert de spin possibles. Des calculs ab initio ont été effectués pour reproduir les déplacements de RMN, puis établir des cartes de densité de spin afin d'étayer ou compléter la compréhension de ces mécanismes.

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Bergonnier, Sandra. "Relations entre microstructure et propriétés mécaniques de matériaux enchevêtrés." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136408.

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Abstract:

Certains matériaux isolants allient performances thermiques et tenue mécanique. Ces deux propriétés sont antinomiques et un compromis est obtenu en modifiant, sur ligne de production, la structure du matériau par un procédé de crêpage. Le but de cette étude est la compréhension des relations entre les paramètres de crêpage et les propriétés mécaniques du produit fini. Plusieurs approches ont été étudiées :
- Une analyse du procédé de crêpage à partir de vidéos numériques permettant de déterminer localement les champs de taux de déformations au sein de la crêpeuse et de quantifier la cinématique d'une crêpeuse.
- Une analyse du produit fini : à partir de photos de produit texturé, un outil de détermination de l'anisotropie locale a été mis en place. Cette anisotropie est liée aux performances mécaniques du produit. Cette interaction a été mise en évidence expérimentalement et une modélisation du comportement mécanique élastique anisotrope du matériau étudié a été proposée.

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Dissertations / Theses on the topic 'Matériaux au contact des aliments'

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