Dissertations / Theses: 'Mécanique des matrices'

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Chabannet, Michel. "Gel interne de matrices cimentaires sous sollicitation mécanique." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0019.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre des préoccupations du Laboratoire des Matériaux Minéraux dont l'objectif est de formuler des bétons durables. La tenue au gel n'est actuellement assurée que par l'emploi d'entraîneurs d'air chimiques, qui conduisent à des chutes de résistance pénélalisant les bétons courants. L'étude comprend trois parties la première est consacrée à l'étude de la bibliographie abondante relative au gel. Un éclairage particulier met en évidence les différentes natures d'eaux contenues dans une pâte de ciment ainsi que leurs mobilités respectives ; la seconde traite de l'étude d'ajouts physiques susceptibles d'améliorer la durabilité au gel de pâtes pures. Les meilleurs sont testés sur mortiers normalisés. La caractérisation de la microstructure des pâtes et des interfaces montre l'impact défavorable des matrices très cristallisées et justifie le bon comportement de l'ajout de métakaolin (pouzzolane de synthèse). Les essais mécaniques de traction, beaucoup plus représentatifs que les essais de compression, permettent de définir une variable endommagement (D); dans la dernière partie est montré l'intérêt de l'utilisation de métakaolin et (ou) d'entraîneur d'air sur des mortiers dont la teneur en liant est comparable à celle de bétons ordinaires. Pour cela, un montage original est conçu pour tester les échantillons sous une double sollicitation : mécanique et thermique. L'analyse microstructurale des éprouvettes avant et après les essais corrobore le bon comportement des matrices à base de métakaolin. L'accélération des phénomènes de vieillissement par la sollicitation thermomécanique permet de classer rapidement différentes formulations
This study deals with one of the main research backgrounds developed by the Mineral Materials Laboratory: the formulation of highly durable concretes. Usually, chemical air-entraining agents are used to improve the durability to winter environment of concrete. This addition leads to a drastic strength decrease. Therefore, to prevent from this phenomenon, the research goal was to find physical admixtures leading to a good durability of matrices. This study is divided into three parts. In the first part, the literature about behaviour of concrete in presence of freezing and thawing cycles is reviewed. The different types of water present in the matrix are one of the most important parameters governing that behaviour. In the second part, different types of physical admixtures are investigated by means of cement pastes. The results obtained show that the lower is the crystallinity of the matrix and at interfaces the better is the behaviour of the paste. The flexural strength of specimens is more adequate than the compressive strength to describe the behaviour of the paste. From these data, a damage parameter (D) can be computed. In the third part, the influence of metakaolin addition is analysed. Mortars are cast, containing or not air -entraining agents. They present a smaller cement to sand ratio than standard mortars in order to reproduce the actual cement to aggregates ratio of concrete. A special apparatus is developed to subject the samples to coup led thermal and mechanical stresses. The study of microstructures before and after testing allows to exp lain the good durability of mortars containing metakaolin

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En-Nefkhaoui, Hakim. "Simulation numérique d'un écoulement visqueux incompressible dans une géometrie complexe par la méthode des matrices d'interpolation." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10055.

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Abstract:

La methode des matrices d'interpolation (mmi) a ete proposee pour la premiere fois par koshizuka et al. (1988) comme une methode de differences finis (mdf). La mmi se revele interessante par sa simplicite dans la formulation et par son codage des problemes de la dynamique des fluides dans un systeme de coordonnees generalisees. A l'origine Koshizuka et al. , utilisaient une fonction d'approximation du second ordre pour approximer n'importe quelle variable. La mmi classique (Koshizuka et al. ) A ete teste sur deux problemes de repere. Les resultats obtenus, montrent que, dans le cas d'un espacement non-regulier des points, ou dans le cas d'un systeme de coordonnees non-orthogonal, la fonction d'approximation proposee par Koshizuka et al. , induit d'importants erreurs de troncature. L'objectif de notre travail consiste: i) a etudier l'importance des erreurs de troncature, dues a l'utilisation de la mmi classique; ii) de proposer une autre fonction d'approximation afin d'ameliorer cette methode; iii) de proposer un algorithme de resolution des equations de navier-stokes pour un ecoulement bi-dimensionnel incompressible laminaire ou turbulent. L'algorithme utilise ici est base sur la methode smac, a laquelle, nous avons apporte des modifications pour etre stable dans une grille non decalee; iv) de presenter des cas-tests academiques (ecoulement en aval d'une marche descendante, ecoulement dans une cavite inclinee, écoulement instationnaire autour d'un cylindre circulaire. . . Etc. ) Pour demontrer la fiabilite et la stabilite de la methode proposee.

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Fernagut, François. "Comportement plastique de matrices époxydes et de composites en relation avec leur structure moléculaire." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10190.

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Abstract:

Le comportement plastique de réseaux époxydes modèles et de composites unidirectionnels à fibres de carbone est étudié en relation avec la structure moléculaire. La plasticité est appréhendée en termes de germination et de propagation de microzones cisaillées. Dans le stade de propagation, les mobilités moléculaires associées à la transition béta et la mobilité des noeuds de réticulation contrôlent la plasticité. Le rôle primordial du durcisseur est ainsi mis en évidence. L'étude du stade de germination indique que la réticulation et la rigidité des chaînes contrôlent l'aptitude à la déformation non élastique. La mesure directe du taux de durcissement structural permet de caractériser la nucléation de la plasticité au sein des matériaux composites. Il en ressort que les réarrangements microstructuraux locaux caractéristiques des réseaux réticules gouvernent l'évolution avec la température du comportement plastique de façon identique dans le composite et dans la résine pure.

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Vivet, Alexandre. "Renforcement des matrices polymères et des matériaux composites par des nanoparticules." Habilitation à diriger des recherches, Université de Caen, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00778185.

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Abstract:

Le fil conducteur de mon activité de recherche est l'étude des interactions entre le procédé de mise en œuvre, la microstructure et les propriétés des matériaux. Depuis 2004, je me suis concentré sur l'incorporation de nanoparticules inorganiques dans des matrices polymères et des matériaux composites composés d'une matrice et d'un renfort fibreux. Plusieurs mots-clés reviennent régulièrement tout le long de ce mémoire. Ils sont l'ossature de mon travail : * mesure de la morphologie et de la dispersion effectives des nanoparticules après mélange dans une matrice. Elles sont rarement prises en compte. En général on se contente de la taille des particules élémentaires sans tenir compte des phénomènes d'agrégation et d'agglomération durant la mise en œuvre. Les techniques d'analyse d'image peuvent apporter des informations micro et nano-scopiques pertinentes pour expliquer des comportements macroscopiques jugés au premier abord aberrants ; * modélisation des microstructures. L'augmentation des moyens de calcul permet d'envisager des simulations à grande échelle par dynamique moléculaire mais elles sont encore très couteuses. L'utilisation de la mécanique des milieux continus, à une échelle bien en-deçà des hypothèses fondatrices, est une solution alternative et pertinente du point de vue du ratio qualité/temps de calcul ; * comportement sous sollicitations mécaniques. Le but final de ces nouveaux matériaux est l'allègement des structures. Il est donc essentiel de connaître et d'être capable de prévoir leurs comportements sous sollicitations afin d'alimenter correctement les concepteurs de systèmes et de produits intégrant ces matériaux. Les essais mécaniques à l'échelle macroscopique restent aujourd'hui le meilleur moyen de déterminer ces lois de comportement. A ceci s'ajoute le développement d'essais mécaniques originaux nécessaires pour étudier ces matériaux aux structures et propriétés nouvelles.

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Moulet, Marie-Hélène. "Les jonctions en mécanique vibratoire : représentation par matrice de diffusion et caractérisation expérimentale pour des poutres assemblées." Le Mans, 2003. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2003/2003LEMA1004.pdf.

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Abstract:

Dans de nombreuses applications industrielles les structures utilisées sont constituées de l'assemblage de sous-structures simples reliées entre elles par des jonctions mécaniques, dont la caractérisation est essentielle dans l'élaboration d'un modèle vibratoire prédictif de structure assemblée. En utilisant le formalisme d'état pour décrire la propagation des ondes structurales dans un milieu bidimensionnel, une jonction est caractérisée intrinsèquement par une matrice de diffusion, dont les propriétés sont présentées dans le cas général bidimensionnel. Une application monodimensionnelle est développée pour une jonction reliant deux poutres, qui induit un couplage entre des ondes de flexion et des ondes de traction. Une méthode de mesure des termes de la matrice de diffusion est validée dans le cas d'une jonction de type masse bloquante. L'étude montre que de faibles variations de paramètres propres à cette jonction influe sensiblement sur les termes de la matrice de diffusion
In many engineering applications, assembled structures are widely used. These structures are composed of thin-walled members connected together by mechanical junctions, which characterisation is necessary to have a predictive model of the vibratory behaviour of assembled structure. Using the state vector formalism to describe the structural waves propagation in a bidimensional medium, a junction can be model intrinsically by a scattering matrix, which properties are studied in the bidimensional case. The case of a mono dimensional junction between two beams is developed: this junction couples extensional and bending waves. A measurement method of the coefficients of the scattering matrix is validated using a blocking mass junction. The study shows that slight modifications of the junction have a great influence on the scattering matrix coefficients

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Giraudeau, Joan. "Relations entre la microstructure et le comportement mécanique de matrices polyamide 66 injectées." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM080/document.

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Abstract:

Cette étude se focalise sur des matrices polyamide 66 vierges, mises en œuvre sous la forme de plaques injectées. Son objectif est la mise en évidence des corrélations qui existent entre l’organisation microstructurale de ces matrices et leur comportement mécanique.L’étude se limite dans un premier temps à l’analyse d’une seule plaque. Une cartographie des états microstructuraux a été réalisée, et dévoile une organisation typique du procédé d’injection moulage, avec des évolutions dans l’épaisseur ainsi que dans la direction de l’écoulement. Ainsi, on peut différencier les régions superficielles, en contact avec le moule, dans lesquelles la cristallisation a été impactée par des gradients thermiques et des contraintes de cisaillement relativement élevés, a l’inverse des régions profondes qui ont pu cristalliser dans des conditions plus stables. Les évolutions dans la direction de l’écoulement sont plus subtiles et semblent relever du transport de matière ou des différences de pression durant le procédé d’injection.Ces différences sur la microstructure se traduisent sur le plan du comportement mécanique et des évolutions dans les mêmes directions ont pu être observées. Il apparait que la dimension des entités cristallines, leur degré de perfectionnement, le niveau de contrainte de l’amorphe ou encore le taux de cristallinité impactent tous les propriétés mécaniques, même s’il les interrelations sont complexes et difficiles à discriminer.L’influence de l’humidité sur le matériau polyamide 66 a été observée et discutée. En conditionnant le positionnement du matériau par rapport à sa transition vitreuse, la teneur en eau pilote la façon dont la microstructure intervient dans les mécanismes de déformation du polymère. Sa prise en compte est donc essentielle.Enfin une extension de l’étude à des plaques de conditions de mise en œuvre différentes a été menée. Bien que leur impact sur les propriétés étudiées se sont avérées minimes, les évolutions observées ont permis d’affiner l’analyse et de confirmer certains points
This study focuses on polyamide 66 matrices, formed as injection molded plates. The aim of the study is to highlight existing interrelations between microstructural organization and mechanic behavior.At first, the analysis is limited to one plate. A microstructural mapping has been done, and shows a typical injection molded organization, with evolutions in thickness and injection directions. Therefore, some areas can be differentiated, the superficial ones, those in contact with the mold, where the crystallization is induced by thermal gradient and shear stresses quite important, contrary to bulk areas which have known more stable conditions. Evolutions along the injection direction are more subtle and seem to be induced by the transportation of matter or different pressure conditions during the injection process.These microstructural differences are reflected on the mechanical plan and evolutions in the same directions have been observed. It appears that crystallites dimensions, perfection levels, constraint of amorphous phase or crystallinity ratio all impact on mechanical properties, even if interrelations are complex and not easy to discriminate.The influence of humidity on polyamide 66 material has been observed and discussed. This parameter controls the position of the material relatively to its glass transition and determines the way microstructure is implicated in deformation mechanisms.Finally, the study has been extended to different processing conditions. Although the evolutions that have been noticed were very small, they have helped to refine the analysis and confirm some points

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Poli, Charles. "Chaos ondulatoire en milieux ouverts : approche statistique par la théorie des matrices aléatoires non-hermitiennes." Nice, 2009. http://www.theses.fr/2009NICE4091.

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Abstract:

Dans le domaine du Chaos ondulatoire, les statistiques des systèmes fermés sont à l’heure actuelle bien comprises. Cependant, il en est tout autrement pour les systèmes ouverts, c’est-à-dire pour des systèmes dont le couplage avec l’environnement ne peut plus être négligé. En appliquant la Théorie des Matrices Aléatoires au formalisme de l’hamiltonien effectif, les statistiques spectrales et spatiales de systèmes chaotiques ouverts sont étudiées analytiquement. De plus, les prédictions théoriques sont systématiquement vérifiées par des simulations numériques de type matrices aléatoires. Dans le domaine spectral, les modifications engendrées par le couplage sur les écarts et les croisements évités sont illustrées par le phénomène de piégeage des résonances. Les distributions bien connus des écarts et des croisements évités sont généralisées aux systèmes chaotiques ouverts, permettant d’expliquer des résultats expérimentaux obtenus avec une cavité électromagnétiques. Dans le domaine spatial, les statistiques du paramètre de non-orthogonalité, qui mesure l’effet du couplage sur les fonctions d’onde propres de l’hamiltonien effectif, sont dé »rivées analytiquement et sont vérifiées par des simulations numériques modélisant des cavités électromagnétiques chaotiques. Pour des systèmes dont le couplage varie, une relation entre la largeur spectrale et le paramètre de non-orthogonalité à une même résonance est aussi obtenue. Cette prédiction est confirmée par des expériences en élastodynamique
In the field of Wave Chaos, statistics of ideal closed systems are nowadays well understood. However, much less is known for open systems, namely for systems those coupling to environment cannot be neglected anymore. Applying the Random Matrix Theory to the formalism of the effective Hamiltonian, spectral and spatial statistics of open chaotic systems are investigated analytically. Furthermore, theoretical predictions are checked systematically through numerical simulations of random matrices. In the spectral domain, the modifications induced by the openness on the spacings and the avoided crossings are illustrated using the resonance trapping effect. The well-known distributions of spacings and avoided crossings are generalized to open chaotic systems that allow to explain results based on microwave experiments. In the spatial domain, statistics of the non-orthogonal parameter, which measures the impact of the openness on the eigenfunctions of the effective Hamiltonian, are derived analytically and verified by numerical simulations modelling chaotic complexness parameter for a given resonance, is also obtained. This finding is confirmed through electrodynamics experiments

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Tripa, Viorica-Mihaela. "Optimisation de coques axisymétriques : modélisation par matrices-transfert." Toulouse, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAT0029.

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Abstract:

Ce travail a consiste a mettre au point une methode de calcul des contraintes et des deformations pour les pieces de forme et de chargement axisymetrique, qui, couplee a un logiciel general d'optimisation, permet de rechercher tres rapidement et a un moindre cout, les dimensions et la forme optimale de ces pieces. L'approche choisie, qui consiste a discretiser les pieces en un tres petit nombre d'anneaux et la mise en uvre sont suffisamment simples, pour permettre l'utilisation de ce logiciel comme outil de dimensionnement integre dans un logiciel de cao. Pour chaque anneau, on calcule la matrice-transfert qui lie les vecteurs d'etat des deux faces de l'anneau. Ses coefficients sont determines a partir d'une formulation approchee des deformations respectant les hypotheses de la resistance des materiaux. L'expression generale permettant la determination des contraintes dans une face quelconque a ete etablie et un logiciel de calcul a ete realise. La precision du logiciel est testee sur des cas classiques (plaques et tubes) et sur une coque de forme quelconque comparee aux elements finis. Puis le couplage avec un logiciel d'optimisation en vue de rechercher la forme donnant la masse minimale sous des conditions limites de resistance et de deformations, a ete realise et la procedure est validee par l'etude de plusieurs cas de plaques et de coques. Pour une meme precision, les temps de mise en uvre et de calcul sont tres inferieurs a ceux des modules d'optimisation des logiciels d'elements finis

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Alexandrov, Serguei. "Mécanique quantique matricielle et la théorie des cordes à deux dimensions dans des fonds non-triviaux." Paris 11, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003512.

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Abstract:

La théorie des cordes est le candidat le plus promettant pour la théorie unissant toutes les interactions en incluant la gravitation. Elle a la dynamique très compliquée. C'est pourquoi c'est utile d'étudier ses simplifications. Une de celles-ci est la théorie des cordes non-critique qui peut être définie dans les dimensions inférieures. Le cas particulièrement intéressant est la théorie des cordes à deux dimensions. D'une part elle a la structure très riche et d'autre part elle est soluble exactement. La solution complète de la théorie des cordes à deux dimensions dans le fond le plus simple du dilaton linéaire a été obtenue en utilisant sa représentation comme la mécanique quantique matricielle. Ce modèle des matrices fournit une technique très puissante et découvre l'intégrabilité cachée dans la formulation habituelle de CFT. Cette thèse prolonge la formulation de la théorie des cordes à deux dimensions par des modèles des matrices dans des fonds non-triviaux. Nous montrons comment les perturbations changeants le fond sont incorporés à la mécanique quantique matricielle. Les perturbations sont intégrables et dirigées par l'hiérarchie de Toda. Cette intégrabilité est utilisée pour extraire l'information divers sur le système perturbé: les fonctions des corrélations, le comportement thermodynamique, la structure de l'espace-temps. Les résultats concernant ces et autres questions, comme des effets non-perturbatives dans la théorie des cordes non-critiques, sont présentés dans cette thèse
String theory is the most promising candidate for the theory unifying all interactions including gravity. It has an extremely difficult dynamics. Therefore, it is useful to study some its simplifications. One of them is non-critical string theory which can be defined in low dimensions. A particular interesting case is 2D string theory. On the one hand, it has a very rich structure and, on the other hand, it is solvable. A complete solution of 2D string theory in the simplest linear dilaton background was obtained using its representation as Matrix Quantum Mechanics. This matrix model provides a very powerful technique and reveals the integrability hidden in the usual CFT formulation. This thesis extends the matrix model description of 2D string theory to non-trivial backgrounds. We show how perturbations changing the background are incorporated into Matrix Quantum Mechanics. The perturbations are integrable and governed by Toda Lattice hierarchy. This integrability is used to extract various information about the perturbed system: correlation functions, thermodynamical behaviour, structure of the target space. The results concerning these and some other issues, like non-perturbative effects in non-critical string theory, are presented in the thesis

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Chae, Hyun Sic. "Modelisation numerique de la circulation en milieux cotiers et estuariens par la methode des matrices d'interpolation (mmi) en coordonnees generalisees : Application à la Gironde." Caen, 1996. http://www.theses.fr/1996CAEN2020.

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Abstract:

L'objet de cette these est de developper un modele numerique de circulation estuarienne et cotiere, dans un systeme de coordonnees curvilignes non ortogonal, utilisant la methode des matrices d'interpolation (mmi). Une technique speciale multi-domaine a ete, par ailleurs utilisee pour des problemes a geometrie complexe. Les equations de saint-venant a 2-d sont resolues par la technique a pas fractionnaires en plusieurs etapes successives: advection, diffusion et propagation. Afin de supprimer les oscillations dues aux termes de convection, nous avons introduit un schema a variable totale decroissante (vtd). Les techniques numeriques proposees sont verifiees par des cas-tests permettant un classement objectif des differents algorithmes numeriques suivant leur precision, robustesse et efficacite de calcul. Le present modele, est applicable a la modelisation du milieu naturel, il est illustre par l'interpretation d'un tracage en gironde

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Bahouli, Bassem. "Caracterisations de champs de matrices, potentiels matrices et applications aux operateurs traces." Thesis, Pau, 2021. http://www.theses.fr/2021PAUU3053.

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Abstract:

Plusieurs auteurs ont utilisé les champs de contraintes pour résoudre l'équation d’équilibre de la mécanique des milieux continus. Airy (1863) a résolu le cas bidimensionnel, Maxwell (1870) et Morera (1892) ont étudié le cas tridimensionnel. Les solutions obtenues sont des cas particuliers de celles de Beltrami (1892). Gurtin a donné un exemple de solutions ne satisfaisant pas la représentation S = CurlCurlA de Beltrami, ce qui signifie que la représentation précédente est incomplète. De plus, il a montré que si l’ouvert est régulier, alors elle est complète dans l’espace des champs réguliers de contraintes auto-équilibrés.Dans cette thèse intitulée ”Caractérisations de champs de matrices, potentiels matrices et applications aux opérateurs traces”, on s’intéresse à diverses caractérisations de champs de vecteurs, de champs de matrices et spécialement au résultat de Gurtin dans le cas où l’ouvert et les champs de contraintes ne sont pas réguliers.Cette thèse est décomposée en cinq chapitres. Le premier chapitre expose la problématique de recherche traitée dans cette thèse. Il présente également l’origine du sujet de recherche. Dans le deuxième chapitre, on étudie l’opérateur et en particulier l’existence de potentiels vecteurs dans différents cadres fonctionnels.Dans les chapitres 3 et 4, on va montrer quelques versions de la complétude de la représentation de Beltrami et en déduire des décompositions de Helmholtz pour les champs de matrices.Le dernier chapitre est consacré à l’étude de l’image de différents opérateurs traces de fonctions W 2,p (Ω), W 3,p (Ω) lorsque Ω est un ouvert borné de R 2 lipschitzien. L’ingrédient essentiel est donné par la fonction d’Airy ou par la représentation de Beltrami
Many authors have used stress fields to solve the equilibrium equation of continuum me- chanics. Airy (1863) solved the two-dimensional case, Maxwell (1870) and Morera (1892) solved the three-dimensional case. The above solutions are special cases of those of Beltrami (1892). Gurtin gave an example of solutions that do not have Beltrami’s S = CurlCurlA representation. He showed that if the domain Ω is regular, then this representation is complete in the class of regular stress fields which are self-equilibrated.My thesis title is ”Characterizations of matrix fields, potential matrices and applications to trace operators”. In this work, we are interested by showing many characterizations ofvector fields, of matrix fields and especially by generalizing the result of Gurtin in the case when the open set and the stress fields are not regular.This thesis consists of five chapters. The first chapter presents the research problem ad- dressed in this thesis. It also presents the origin of the subject of research.In the second chapter, we study the operator . In particular, the existence of potential vectors in different functional frameworks.In Chapters 3 and 4, we will show some versions of Beltrami’s completeness and we deduce some Helmholtz decomopsitions for symmetric matrix fields.The last chapter is devoted to the study of the image of different trace operators of functions W 2,p (Ω), W 3,p (Ω) when Ω is a bounded open of R 2 with Lipschitz boundary. The essential ingredient is given by the Airy’s function or by the Beltrami representation

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Cottereau, Régis. "Modèles probabilistes de matrices d'impédance. Application à l'interaction dynamique sol-structure." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00132950.

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Abstract:

Dans de nombreux domaines d'application, comme en génie civil ou en aéronautique, les ingénieurs sont confrontés a des problèmes dedimensionnement de structures en contact avec un domaine non-borné. Pour ces problèmes, seule la structure intéresse réellement les ingénieurs, et le domaine extérieur n'a d'importance que par sa raideur équivalente, en statique, ou sa matrice d'impédance, en dynamique. Par ailleurs, les domaines infinis considérés dans ces applications sont souvent mal connus ou complexes à modéliser. Cela entraîne des erreurs et incertitudes pour les estimations faites sur la structure, qui peuvent être en partie prises en compte par des approches probabilistes.

On propose donc dans cette thèse un modèle probabiliste des matrices d'impédance, qui généralise l'approche non-paramétrique proposée récemment par Soize pour les prédictions des vibrations de structures aléatoires. La construction de ce modèle probabiliste nécessite tout d'abord la construction d'un modèle déterministe approché, dit à variables cachées, des matrices d'impédance suivant leurs propriétés de base, dont, notamment, la causalité. Ce modèle doit être identifié à partir de calculs numériques ou de mesures, et la procédure d'identification est également developpée dans le cadre de la thèse.

Deux applications sont proposées. Le modèle non-paramétrique de matrice d'impédance est d'abord comparé, sur un cas simple d'interaction dynamique sol-structure, à un modèle paramétrique pour illustrer les principales différences entre les approches. Ensuite, un cas plus industriel de dimensionnement sismique permet d'envisager l'utilisation pratique du modèle probabiliste non-paramétrique.

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Echerbault-Chaussade, Mireille. "Etude de modèles en mécanique statistique à fibre non-ordonnée." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30143.

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Abstract:

Cette these comporte trois parties dont la premiere est independante des deux suivantes: 1. Sur le modele d'heisenberg. Nous appliquons des resultats de holley et stroock pour obtenir une majoration de la valeur de la temperature critique du modele d'heisenberg generalise. 2. Sur les inegalites gks. Nous decrivons des bases orthonormees sur l'espace l#2 d'un ensemble fini dans lequel des inegalites de la forme gks1 prennent une forme simple. Ceci s'applique en particulier aux classes de conjugaison d'un groupe fini quelconque. Dans tous les exemples que nous considerons, l'inegalite gks2 en est une consequence, sans que nous ayons une interpretation generale de ce phenomene. 3. Les outils developpes dans la seconde partie permettent de construire, lorsque la fibre est un groupe fini, des mesures de gibbs comme limite de suites obtenues en prenant des conditions de bord constantes. Ceci permet de traiter le cas du rotateur discretise et d'unpolyedre regulier de ir#3. Nous terminons par l'etude du modele de potts dans sa representation de fortuin et kasteleyn

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Sauder, Cédric. "Relation microstructure/propriétes à haute temperature dans les fibres et matrices de carbone." Bordeaux 1, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR12477.

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Un des problèmes posés par les composites C/C, en particulier, est le manque de données expérimentales sur les propriétés de leurs constituants aux hautes températures d'utilisation (jusqu'à 3000ʿC). Ces données sont nécessaires pour les modèles de comportement. L'objectif de ce travail était donc, de déterminer les caractéristiques physiques et mécaniques, depuis la température ambiante jusqu'à plus de 2000ʿC, de fibres et matrices de carbone, en fonction de leur structure et de leur texture. Pour cela il a fallu développer une machine et des techniques spécifiques en raison de la géométrie, de la taille des échantillons, et des difficultés expérimentales posées par la haute température. Enfin, les résultats obtenus sur différentes fibres et matrices ont été corrélés aux paramètres décrivant la structure et la texture.

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Alexandrov, Serguei Y. "Mécanique Quantique Matricielle et la Théorie des Cordes à Deux Dimensions dans des Fonds Non-triviaux." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003512.

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Abstract:

La théorie des cordes est le candidat le plus promettant pour la théorie unissant toutes les interactions en incluant la gravitation. Elle a la dynamique très compliquée. C'est pourquoi c'est utile d'étudier ses simplifications. Une de celles-ci est la théorie des cordes non-critiques qui peut être définie dans les dimensions inférieures. Le cas particulièrement intéressant est la théorie des cordes à deux dimensions. D'une part elle a la structure très riche et d'autre part elle est résoluble exactement. La solution complète de la théorie des cordes à deux dimensions dans le fond le plus simple du dilaton linéaire a été obtenue en utilisant sa représentation comme la mécanique quantique matricielle. Ce modèle de matrices fournit une technique très puissante et découvre l'intégrabilité cachée dans la formulation habituelle de CFT. Cette thèse prolonge la formulation de la théorie des cordes à deux dimensions par des modèles de matrices dans des fonds non-triviaux. Nous montrons comment les perturbations changeants le fond sont incorporés à la mécanique quantique matricielle. Les perturbations sont intégrables et dirigées par la hiérarchie de Toda. Cette intégrabilité est utilisée pour extraire l'information divers sur le système perturbé: les fonctions des corrélations, le comportement thermodynamique, la structure de l'espace-temps. Les résultats concernant ces et autres questions, comme des effets non-perturbatifs dans la théorie des cordes non-critiques, sont présentés dans cette thèse.

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Sitel, Azzedine. "Méthodes de mesure des matrices acoustiques des discontinuités à un ou deux ports en présence des modes élevés." Compiègne, 2005. http://www.theses.fr/2005COMP1603.

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Abstract:

Cette étude présente la mise en oeuvre dans le cas d'un champ acoustique multimodal des méthodes expérimentales pour la caractérisation d'une discontinuité à deux ports par mesure de sa matrice de diffusion et de transmission ainsi que sa dissipation acoustique, et d'une discontinuité à un port par mesure de sa matrice de réflexion. La méthode proposée est appliquée à la mesure de la matrice de diffusion d'un tronçon droit sans discontinuités et d'un tronçon réactif. Les matrices de réflexion et de transmission sont mesurées pour un tronçon droit couplé avec une terminaison ouverte du conduit. Avec le surdimensionnement sur le nombre des charges, les coefficients expérimentaux de la matrice de diffusion mesurés pour le tronçon droit montrent un très bon accord avec la théorie, sauf, à l'approche des fréquences de coupure des modes. Pour le tronçon réactif, une très bonne concordance entre l'expérience et la théorie est notée pour les coefficients de diffusion associés aux ondes incidentes du côté de la source. En revanche, pour les bandes de fréquences où le tronçon filtre un des modes, la méthode des charges ne peut être utilisée pour mesurer les coefficients de diffusion associés aux ondes incidentes du côté de la charge. Pour caractériser complètement un tronçon non symétrique, un essai supplémentaire après son inversion est donc nécessaire. Pour les matrices de transmission et de réflexion, le surdimensionnement sur le nombre des configurations de la source apporte une grande amélioration sur les résultats. D'un autre côté, et afin d'estimer la sensibilité des différentes méthodes aux imprécisions de mesure, une méthode de simulation analytique de l'expérience est développée
This study presents the development of experimental methods to characterise a two-port discontinuity by measurement of its scattering and transmission matrices and its power dissipation, and a one-port discontinuity by measurement of its reflection matrix in higher order modes propagation conditions. This method is applied to the measurement of a scattering matrix of a straight cylindrical duct and a reactive chamber. Reflection and transmission matrices are measured for an open end coupled with a straight duct. With the use of the overdetermination on the number of loads, a good agreement was found between analytical and experimental scattering-matrix coefficients measured for the straight duct except near of eut-off frequencies. The test with the reactive type muffler shows that the load method fails in determining the coefficients associated to the wave coming in the discontinuity from the open side because modes are filtered by the reactive chamber. To characterise completely an asymmetrical section, an additionnel test after its inversion is therefore necessary. Results of transmission and reflection matrices shows that the overdetermination procedure on the number of source configurations improves the results. Ln another side, and in order to estimite the sensitivity of various methods to measurement errors, an analytical procedure of simulation of the experience is developed

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Le, Rohellec François. "Identification des matrices physiques dans l'espace état. Recombinaison de sous-représentations." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20138.

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Abstract:

L'identification dynamique des matrices physiques peut s'averer d'un grand interet dans le domaine du suivi de controle particulierement pour certaines structures a la base deja fortement reticulees et a masses concentrees. Mais les contraintes theoriques imposees par ces procedures sont souvent peu realistes dans la pratique ; en particulier les nombres d'entrees et de sorties se doivent d'etre egaux au nombre de modes identifies. C'est pourquoi, dans le cadre de la representation d'etat des systemes dynamiques, differentes methodes visant a re associer deux a deux plusieurs sous-representations identifiees sont proposees au cours de ce travail. Celles ci permettent de construire un modele elargi de la structure consideree qui comprend l'ensemble des entrees/sorties et des modes respectivement utilisees et identifies pour chacune des sous-structures instrumentees. Compte tenu de la difficulte de la problematique, l'identification du modele espace etat initial a ete confiee a deux algorithmes (moesp et n4sid#r) issus des puissantes et recentes methodes d'identification temporelles sous-espace. La representation d'etat globale obtenue, la qualite de l'identification des parametres modaux et des caracteristiques physiques est evaluee numeriquement en detail et experimentalement sur une poutre encastree type cantilever. Cette etude a permis de mettre en valeur l'interet certain de ces methodes de re association de sous-representations tout particulierement, mais non exclusivement, dans l'optique subsequente de l'identification des caracteristiques physiques des structures.

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Cottereau, Régis. "Probalilistic models of impedance matrices : application to dynamic soil-structure interaction." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2006. http://www.theses.fr/2006ECAP1034.

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Abstract:

Dans de nombreux domaines d’application, comme en génie civil ou en aéronautique, les ingénieurs sont confrontés a des problèmes de dimensionnement de structures en contact avec un domaine non-borné. Pour ces problèmes, seule la structure intéresse réellement les ingénieurs, et le domaine extérieur n’a d’importance que par sa raideur équivalente, en statique, ou sa matrice d’impédance, en dynamique. Par ailleurs, les domaines infinis considérés dans ces applications sont souvent mal connus ou complexes à modéliser. Cela entraîne des erreurs et incertitudes pour les estimations faites sur la structure, qui peuvent être en partie prises en compte par des approches probabilistes. On propose donc dans cette thèse un modèle probabiliste des matrices d'impédance, qui généralise l'approche non-paramétrique proposée récemment par Soize pour les prédictions des vibrations de structures aléatoires. La construction de ce modèle probabiliste nécessité tout d'abord la construction d'un modèle déterministe approché, dit à variables cachées, des matrices d'impédance suivant leurs propriétés de base, dont, notamment, la causalité. Ce modèle doit être identifié à partir de calculs numériques ou de mesures, et la procédure d'identification est également developpée dans le cadre de la thèse. Deux applications sont proposées. Le modèle non-paramétrique de matrice d'impédance est d'abord comparé, sur un cas simple d'interaction dynamique sol-structure, à un modèle paramétrique pour illustrer les principales différences entre les approches. Ensuite, un cas plus industriel de dimensionnement sismique permet d'envisager l'utilisation pratique du modèle probabiliste non-paramétrique
In many application fields, as in civil engineering or aeronautics, engineers have to deal with design problems where the structure is coupled to an unbounded domain. For these problems, only the structure is of interest, and the behavior of the exterior domain is taken into account through its equivalent stiffness, in statics, or its impedance matrix, in dynamics. The models for the unbounded domains considered in these applications are usually coarse and the information available on their properties scarse and polluted. This leads to errors in the estimation of the behavior of the structure, which may partially be taken into account by using probabilistic approaches. We present, in this Ph. D. Thesis a probabilistic model of impedance matrices, which generalizes the nonparametric approaches introduced recently by Soize for the predictions of vibrations in random structures. The construction of this probabilistic model first requires the construction of a deterministic model, so-called hidden variables model, that verifies the basic properties of impedance matrices, among which the causality. The hidden variables model has to be identified from numerical results or experimental measures, and the identification procedure is also developed in this thesis. Two applications are presented. Our nonparametric model of the impedance matrix is first compared to a parametric model, on a classical problem in dynamic soil-structure interaction, to illustrate the main differences between the two approaches. Then, it is used in a more industrial seismic design problem, to show the practical application of the nonparamatric probabilistic model of impedance matrices

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Risson, Tania. "Comportement en fluage de composites à renfort carbone et matrices époxyde et peek." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1998. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1793_trisson.pdf.

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Abstract:

Les excellentes propriétés mécaniques spécifiques (rapport performance / poids) des matériaux composites à fibres longues de carbone renforçant une matrice polymérique (CFRP) ont conduit depuis une vingtaine d'années à leur utilisation dans nombre d'applications de haute technologie. Néanmoins, les coûts de matière et de mise fin œuvre, leur faible résistance aux dommages et la méconnaissance de leur comportement à long terme sont les principales limitations à une diffusion encore plus importante. Plus particulièrement, dans le cas de pièces soumises à des conditions sévères de sollicitation (charges importantes et températures élevées), l'étude du comportement en fluage devient essentielle pour une conception optimale. L'enjeu scientifique se situe donc au niveau du développement de méthodes de caractérisation accélérée et de modélisation permettant une extrapolation fiable des résultats expérimentaux aux conditions réelles d'utilisation. Une bonne compréhension des mécanismes de dégradations intervenant sous sollicitation thermomécanique s'avère par conséquent nécessaire. Deux classes de composites sont considérées, l'une à matrice thermodurcissable (RTM), l'autre à matrice thermoplastique (APC-2). La première étape consiste à définir un domaine d'expérimentation pour les essais de fluage (en termes de température et de contrainte appliquée). Les différents aspects du comportement en fluage intervenant sous diverses conditions de sollicitations thermomécaniques sont ensuite analysés. Ces résultats sont complétés par une étude de l'évolution structurale des matériaux en cours d'essai. Pour la caractérisation de l'endommagement, deux types de méthodes sont employés : les techniques d'émission acoustique et de mesures de propriétés électriques sont utilisées pour le suivi de l'Initiation et de la propagation de dégradations en cours d'essai mécanique; une analyse par spectrométrie mécanique est réalisée afin de caractériser "l'état d'endommagement" des matériaux suite à l'application d'une sollicitation thermomécanique. L'ensemble des informations ainsi collectées permet l'élaboration d'une carte d'endommagement. La prévision du comportement à long terme peut finalement être abordée : une approche basée sur le principe de superposition Temps-Température-Contrainte est adoptée et complétée par une analyse plus physique inspirée du modèle microstructurai de PEREZ.

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Carles, Valérie. "Elaboration et caractérisation physico-chimique et électromagnétique de nanoparticules ferromagnétiques dispersées dans une matrice du type oxyde." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30227.

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Paulin, Sébastien. "Approximations simples d'intégrales de chemins à température finie." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2007. http://www.theses.fr/2007ENSL0445.

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Labidi, Sami. "Élaboration et caractérisation de nanocomposites argiles organo-modifiées/matrices polyéthylène et poly(ε-caprolactone) préparés par extrusion bivis." Paris, ENMP, 2010. http://www.theses.fr/2010ENMP0056.

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Abstract:

L'objectif de ce travail était d'élaborer des nanocomposites argiles organo-modifiées/matrices PEHD et PCL afin d'optimiser leurs performances globales. Nous nous sommes intéressés, dans une première partie, à obtenir une dispersion maximale des feuillets d'argiles en optimisant les paramètres de procédé de l'extrusion bivis. L'utilisation d'un profil de vis cisaillant couplé à une vitesse de malaxage importante à la plus haute température était indispensable pour améliorer les performances mécaniques en traction de la PCL. Cependant, sa stabilité thermique et son comportement au feu se sont avérés insuffisants suite à l'addition des argiles organo-modifiées. L'utilisation de retardateurs de flamme était donc nécessaire. L'incorporation de phosphinates avec agent de synergie a permis d'améliorer significativement la tenue au feu de cette matrice. La deuxième partie de l'étude a consistait à développer une formulation et un procédé de fabrication adaptés à l'élaboration d'une feuille thermoplastique souple pour application(s) dans le domaine nucléaire. Ce film à base de PEHD et de nanoparticules d'argiles est destiné à pallier les inconvénients des feuilles de protection actuelles comportant des retardateurs de flamme halogénés
The objective of this work was to produce organo-modified clays (OMMT)/HDPE and OMMT/Poly(ε-caprolactone) nanocomposites in order to optimize their global performances. The first part of the study was devoted to the achievement of a maximal dispersion of the clay sheets through the optimization of processing parameters for the twin screw extrusion. The use of a shearing profile coupled to a high mixing speed at the highest temperature was necessary to improve the tensile mechanical properties of PCL. However, its thermal stability and fire behavior appeared insufficient after OMMT incorporation. The use of flame retardants proved to be necessary. The use of phosphinates with synergistic agents allowed the fire reaction of the polymer matrix to be significantly improved. The second part of the study consisted in the development of relevant compositions and process for the production of a flexible thermoplastic sheet for applications in the nuclear area. This HDPE and OMMT based film was dedicated to make up for the drawbacks of existing protection sheets containing halogenated flame retardants

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Gouttel, Badraoui Hadjira. "Approche des matrices de rigidité dynamique exactes pour l'analyse des structures." Rouen, 2000. http://www.theses.fr/2000ROUES032.

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Abstract:

Cette thèse présente la méthode des matrices de rigidité dynamique exactes (MRD) pour la prévision des caractéristiques vibratoires des structures élastiques. La formulation est basée sur la solution exacte des équations d'équilibre du mouvement de la structure, conduisant à un problème aux valeurs propres non linéaire en fréquence de vibrations. Pour l'évaluation de la matrice de rigidité dynamique des différents éléments composant les systèmes unidimensionnels, nous utilisons différentes approches qui peuvent être appliquées pour toutes les structures unidimensionnelless dans leur comportement statique ou dynamique : _ l'écriture variationnnelle ou faible associée aux équations d'équilibre _ la formulation en fonction de transfert _ la formulation numérique générale dite exponentielle qui est basée sur la résolution d'un système de relations différentielles de premier ordre pour déterminer les solutions du problème non linéaire de valeurs propres, nous avons utilisé deux catégories de méthodes de résolution qui s'appuient principalement sur l'algorithme de Williams & Wittrick. Ce dernier permet d'identifier des intervalles de recherche ne contenant qu'une seule fréquence propre. La première catégorie de méthodes de calcul consiste à combiner les méthodes basées sur le calcul du déterminant de la matrice de rigidité dynamique et permettant le calcul des fréquences, avec une méthode de détermination des modes propres associés. La seconde consiste à linéariser le problème de valeurs propres en utilisant la méthode de Newton-Raphson et ensuite à appliquer l'itération inverse pour déterminer simultanément les caractéristiques propres du problème linéarisé. Pour la résolution des problèmes bidimensionnels, l'utilisation de l'approche des matrices de rigidité dynamique exactes est limitée au cas où les conditions aux limites possèdent deux bords simplement appuyés. Le problème bidimensionnel se ramène donc à un problème unidimensionnel et l'algorithme de localisation des fréquences propres, développé pour le cas unidimensionnel, est alors utilisé. Dans notre travail de thèse, nous avons développé une méthode efficace qui consiste à utiliser le modèle de rigidité dynamique avec des fonctions d'interpolation, solutions des équations d'équilibre, et à résoudre le problème aux valeurs propres en utilisant la méthode de Newton-Raphson avec l'itération inverse. Certes, pour les premiers modes, on obtient des valeurs qui sont proches de celles obtenues avec le modèle élément fini classique mais pour les modes élevés, les résultats sont meilleurs. Le modèle bidimensionnel développé est une membrane de forme rectangulaire et quadrilatère. De nombreux problèmes ont traités avec le modèle de rigidité dynamique exact afin de mettre en évidence la performance du modèle et les gains sur les facteurs temps de calcul et maillage qui sont importants. Pour des domaines bidimensionnels, les résultats sont légèrement moins fidèles mais encore de meilleur qualité que ceux obtenus par la méthode des éléments finis classique.

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Bernardeau, Fabien. "Stratégies et scénarii de valorisation de déchets phénoplastes au sein de matrices thermoplastiques." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTS033/document.

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Abstract:

Cette thèse, réalisée en partenariat avec deux industriels, a pour objectif de mettre au point une voie de valorisation matière des résines phénoplastes (bakélite) issues de gisement de déchets plastiques. En effet, ce type de résine (thermodurcissable) n’est pour l’instant pas valorisé en fin de vie et finit en enfouissement. Pour répondre aux attentes législatives (directive DEEE, mais aussi VHU dans l’automobile), qui imposent un quota de recyclage (réutilisation et valorisation matière) et de valorisation énergétique minimum pour les déchets en fin de vie, il parait important de développer des procédés de régénération de ces plastiques ainsi que de trouver des domaines d’application pour leur utilisation en tant que matière première secondaire.Enedis, dans le cadre du déploiement de ces nouveaux compteurs électriques, collecte les anciens compteurs et équipements installés et cherche une solution de recyclage adaptée. Une partie de ce gisement important de déchets est constituée de plastiques de tous types en mélange, et en particulier de bakélite. Le travail de cette thèse s’est concentré sur le traitement et la régénération de ce gisement.Dans un premier temps, un schéma de démantèlement et de tri de ce gisement varié a été mis en place. Il est basé sur une étude des matières présentes dans le gisement, en particulier plastiques. La présence d’additifs est également évaluée, en particulier celle de substances contrôlées comme les retardateurs de flamme halogénés, le cadmium, etc. L’objectif était d’optimiser le procédé de séparation des matières en vue d’obtenir des gisements de matières régénérées de pureté suffisante pour le réemploi, tout en limitant la présence d’additifs contrôlés pour respecter les concentrations maximales légales.Pour valoriser les résines phénoplastes issues de ce gisement, la voie envisagée consiste à réutiliser cette matière sous forme de charges incorporées au sein de matrices thermoplastiques (éventuellement régénérées). Pour ce faire, une étude de la transformation de la bakélite par broyage pour obtenir un produit de granulométrie très fine (micronisation) a été réalisée. La distribution granulométrique, la morphologie et son état physico-chimique de surface ont été évaluées en fonction des paramètres du procédé. Après incorporation à différents taux de charge dans des matrices thermoplastiques, les propriétés mécaniques en quasi-statique et dynamique des composites ont été évaluées. La fonctionnalisation des charges/matrices et l’incorporation d’agents compatibilisants ont permis d’améliorer la cohésion des interfaces. Une modélisation par homogénéisation a été réalisée pour rendre compte de l’influence des différentes variables sur la tenue mécanique des composites.Le comportement au feu des composites formulés a également été étudié. Du fait de la stabilité thermique élevée de la bakélite et du taux de char important formé lors de sa combustion, il est envisagé d’utiliser les charges phénoplastes comme donneur de carbone dans la formulation d’un système retardateur de flamme intumescent. Des additifs appropriés, comme une source d’acide et un agent gonflant, seront évalués pour la formulation du système
The main goal of this PhD project, born from a partnership between EMA, APR2 and Enedis, was to develop a material recycling solution for phenolic molding compound (PMC, or Bakelite). Indeed, these types of thermoset material are hardly valorized and end up in landfill, mostly because of the lack of technically and economically viable solutions for recycling.Phenolic molding compound material are present in large amount in End of Life (EOL) electrical meter waste stream. Therefore, Enedis committed to find a valorisation scheme for these materials. This PhD work is aimed to develop a recycling process for PMC issued from this waste stream.Firstly, a dismantlement and sorting scheme was designed. It is based on the study of the waste stream material composition – in particular the plastic stream. The presence of regulated substances (such as halogenated flame retardant, etc.) in plastic formulations was assessed. The objective was to optimize the separation process to recover materials with a high degree of purity.The proposed recycling solution consists in using the PMC as a functional filler in a thermoplastic matrix. To do so, a comminution scheme was developed to reduce the size of the PMC part. The particle size distribution, morphology and surface chemistry of the obtained products were characterized. Quasi-static and dynamic mechanical properties of composite materials incorporating micronized PMC were determined. Various coupling schemes were studied in order to increase the adhesion between filler and matrix. The mechanical behaviour of the composite materials was also modelized using finite element methods.The fire behaviour of the composite material incorporating PMC filler was also studied. Because of the high thermal stability and high char yield of phenolic molding compound, its potential use as a carbon donor in intumescent flame retardant formulations was finally assessed

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Tang, Sui. "Étude de l'endommagement sous sollicitations monotone et cyclique de matériaux composites à matrices 2024 A1 et 2124 A1 renforcées par des fibres SiCw." Compiègne, 1989. http://www.theses.fr/1989COMPI284.

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Abstract:

Les composites à matrices d'alliages d'aluminium renforcées par des fibres de carbure de silicium possèdent des atouts intéressants mais aussi quelques faiblesses. Les études statiques de ces matériaux ont montré que l'augmentation de la résistance à la traction et du module d'Young sont appréciables par rapport au métal de base et que le mécanisme de rupture est gouverné par un processus de fissuration instable. Elles soulignent aussi que leur comportement mécanique est très lié au pourcentage de renfort et à la qualité de la matrice. On note également que les mécanismes de rupture de ces matériaux dans les sens long et transverse sont très différents. Le premier est gouverné par la matrice et le dernier par l'interface. La ténacité de ces composites est moins bonne que celle du métal de base. La limite d'endurance de ces matériaux est proche de celle de la matrice et elle peut augmenter après un polissage soigné. Les stries de fatigue habituellement observées sont absentes sur les faciès de rupture, ceci laisse supposer que le mécanisme de fissuration est un phénomène instable. En général, sous une sollicitation répétée, il se passe une fragilisation de l'interface au bout de la fibre. Enfin, ces composites sont très sensibles à l'état de surface, tant pour les propriétés monotones que cycliques.

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Slama, Anne-Claire. "Etude de l'arrachement de fils multifilamentaires de verre dans des matrices cimentaires." Thesis, CY Cergy Paris Université, 2020. http://www.theses.fr/2020CYUN1074.

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Abstract:

Le renforcement du béton par des structures en acier est une technologie maîtrisée et très utilisée contrairement au renforcement avec des structures textiles à base de fils multifilamentaires. Pour cette technologie, le mécanisme d’imprégnation du fil multifilamentaire par la matrice cimentaire est complexe du fait de la structure particulière de ces fils.Afin de comprendre le mécanisme d’imprégnation d’un fil multifilamentaire par une matrice cimentaire et son influence sur les propriétés mécaniques des composites fil/matrice, des essais d’arrachement ont été réalisés sur des éprouvettes de fil enrobé dans des matrice cimentaires. Différentes longueurs d’enrobage pour le fil et des matrices avec différentes propriétés mécaniques et rhéologiques ont été testées. Deux modes de rupture à l’arrachement ont été observés selon la résistance en compression de la matrice et la longueur d’enrobage. Pour les matrices avec une résistance en compression entre 60 et 70 MPa, le mode de rupture à l’arrachement est caractérisé par un comportement proche de celui du fil en traction même avec des longueurs d’enrobage faibles (leq 1cm), avec des valeurs de charge maximale approchant les 60% de la charge maximale à la traction à cause de l’endommagement des filaments pendant la confection et la manutention des éprouvettes. Pour les matrices avec une résistance en compression inférieure à 60 MPa, le mode de rupture à l’arrachement présente une phase résiduelle liée au glissement et à l’extraction d’un nombre variable de filaments, avec des valeurs de charge maximale plus faibles que pour le premier mode évoqué et dépendantes de la longueur d’enrobage. Après le test d’arrachement, pour certains échantillons avec une extraction de filaments, une méthode innovante basée sur une double imprégnation avec de la résine permet de visualiser l’interface fil / matrice et identifier le degré d’imprégnation des différentes parties du fil en utilisant la microscopie confocale. Il est conclu que le degré d’imprégnation du fil, notamment le nombre de filaments totalement enrobés par la matrice, a une influence directe sur le comportement mécanique du fil enrobé, excepté pour la phase de glissement et d’extraction. Les propriétés rhéologiques des matrices n’ont pas d’influence significative sur cette imprégnation, sauf pour les matrices avec une résistance en compression inférieure à 30 MPa. Ainsi, pour ces dernières matrices, le mécanisme d'arrachement est différent puisque ce sont les liaisons filaments / matrice qui rompent au lieu des filaments. Ces conclusions ont permis d'améliorer les modèles analytiques mis en place pour prédire le comportement de ces composites
The reinforcement of concrete with steel structures is a well-known and well-used technology, on the contrary to the reinforcement with textile structures composed of multifilament yarns. For this technology, the impregnation mechanism of the yarn by the cementitious matrix is complex because of the particular structure of those yarns.In order to understand the impregnation mechanism of a yarn by a cementitious matrix and its influence on the mechanical properties of a yarn / matrix composite, pull-out tests have been performed on samples of yarn embedded in cementitious matrix. Different embedded lengths for the yarn and different rheological and mechanical properties for the matrix were tested. Two pull-out modes were observed according to the compressive strength of matrices and the embedded length. For matrices with a compressive strength between 60 and 70 MPa the pull-out mode is characterized by a behaviour close to the tensile behaviour of the yarn even with short embedded lengths (leq1 cm), with maximum load values reaching approximately 60% of the tensile maximum load because of filaments damages during the manufacturing and storage of the samples. For matrices with a compressive strength inferior to 60 MPa, the pull-out mode exhibits a residual phase linked to a slippage and an extraction of a variable number of filaments, with lower maximum load values than the first pull-out mode and linked to the embedded length. After pull-out test, for some samples with filaments extraction, an innovative method based on a double impregnation with resin enables to visualize the yarn / matrix interface and identify the level of impregnation of the filaments by using confocal microscopy. It is concluded that this level of impregnation, especially the number of fully embedded filaments in the cementitious matrix, has a direct influence on the mechanical behaviour of the embedded yarn, except for the slippage and extraction phase. The rheological properties of the matrix has no significant influence on this impregnation, except for matrices with a compressive strength inferior to 30 MPa. For those matrices, the pull-out mechanism is different since it is the filament / matrix bonds that fail instead of the filaments.Those conclusions enable to improve the analytical models used to predict the behaviour of those composites

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Kadry, Seifedine. "Couplage éléments finis et méthode de transformation probaliste." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00717847.

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Abstract:

La modélisation des systèmes mécaniques consiste en l'idéalisation mathématique des phénomènes physiques qui les commandent, en reliant les variables d'entrée (paramètres géométriques, conditions de chargement...) aux variables de sortie (déplacements, contraintes...). Les méthodes probalistes, permettent de prendre en compte le caractère aléatoire et la variabilité spatiale et temporelle, dans l'évaluation de la réponse mécanique. L'application de ces méthodes en vue du dimensionnement nécessite de disposer d'un outil efficace permettant d'évaluer la fiabilité des structures concernées. Lorsque le comportement mécanique d'une structure est décrit par un modèle explicite, son étude fiabiliste est aisée grâce à un nombre important de méthodes qui ont montré leur efficacité. Par contre, lorsque la modélisation mécanique est numérique (méthode des éléments finis par exemple), une méthode permettant le couplage des modélisations mécanique et probabiliste doit être utilisée. Dans ce contexte, l'objet de cette thèse consiste à proposer une méthode probabiliste de la réponse d'un système mécanique avec des paramètres aléatoires. La technique proposée dans ce travail est basée sur le couplage des modèles éléments finis et de la méthode de transformation probabiliste, en vue de l'évaluation, sous forme analytique ou semi-analytique, de la fonction de densité de la réponse. Cette méthode est appliquée à différents types de problèmes en vue de démontrer ses avantages et ses limites

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Chaari, Raouf. "L'étude des techniques de mesure d'impédance et de modélisation des silencieux." Compiègne, 1990. http://www.theses.fr/1990COMPD269.

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Abstract:

Ce travail concerne l'étude et l'analyse du comportement acoustique des silencieux. Le modèle onde plane avec écoulement et gradient linéaire de température est utilisé pour développer un logiciel de simulation. Les techniques de mesure utilisant les estimateurs, exacts et approximés, permettant la mesure de l'impédance acoustique ont été développées et testées pour la caractérisation des silencieux et des matériaux absorbants. En présence de bruit ou d'écoulement les méthodes de mesure développées à l'université de Compiègne utilisant un signal de référence qui conditionne la mesure, permettent d'effectuer les mesures des caractéristiques acoustiques des silencieux avec plus de précision. Une méthode présentée par Seybert en 1989 pour la mesure de l'impédance caractéristique et du nombre d'onde complexe a été analysée. Des améliorations sont proposées afin d'éviter la répétition de la mesure de l'impédance acoustique du même matériau d'épaisseur différente
This thesis deals with the analysis of acoustic characteristics of silencers. Computer programmes were developed to simulate the performance of silencers using a plane wave model with flow and linear temperature gradient. Different measurement techniques using exact and approximate expressions were developed and tested on different silencers and absorbing materials. In conditions of noise or fluid flow the measurement techniques developed at the University of Compiègne using a reference signal to condition the measurement permit the acoustic characteristics of silencers to be evaluated with increased accuracy. A method presented by Seybert in 1989 to measure the characteristic impedance and the complex wave number of a material is analysed. Improvements are proposed to this technique witch should enable the second measurement on the material of different thickness to be eliminated

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Rhazi, Dilal. "Prédiction par la méthode des matrices de transfert de la réponse vibroacoustique des structures complexes multimatériaux sous excitation mécanique et source ponctuelle." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2007. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1409.

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Abstract:

In the field of aeronautics (Aircraft, helicopters, space launchers...), as in the field of the automobile, reducing the harmful effects of acoustics constitutes a major concern at the international level and justifies the call for further research. With these challenges in mind, the manufacturers have expressed the need for simple models immediately available as early as the stage of preliminary drafts. This Master's Thesis presents the study and the validation of three different approaches to meet this industrial need. The first approach is based on the propagation of waves in the structure; the second approach uses the technique of SEA by calculating the equivalent damping; and the last approach uses the modal technique.In the three approaches, the transfer matrix method has been used to study the succession of layers. Applying these approaches to some aircraft structures confirm their relevance in relation to more exact and costly methods, such as the finite elements method.

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Galland, Sophie. "Elaboration de matrices granulaires par une approche couplée produit / procédé : application au développement de sphéroïdes médicamenteux par extrusion / sphéronisation." Montpellier 1, 2005. http://www.theses.fr/2005MON13511.

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Abstract:

Parmi les techniques industrielles à ce jour disponibles, l'extrusion/sphéronisation est de plus en plus citée. Sa mise en œuvre s'appuie sur la succession de quatre opérations unitaires spécifiques : le mouillage/malaxage, l'extrusion, la sphéronisation et le séchage. La démarche scientifique développée dans cette étude est basée sur l'analyse et la compréhension des processus des opérations unitaires, afin de maîtriser le procédé, permettant in fine de disposer d'un produit optimisé. Dès la première opération, le milieu granulaire résultant est assimilé à un système triphasique, qu'il est possible de décrire par des variables hydro-texturales. Ainsi, les états massiques et volumiques peuvent être suivis pour chacun des produits intermédiaires (masse humide, extrudat, sphéroïde humide) et pour le produit fini (sphéroïde sec). En parallèle, des critères morpho-granulométriques peuvent être retenus pour juger de la qualité des microparticules élaborées. Par une approche couplée Produit/Procédé, le raisonnement scientifique s'appuie sur un suivi en ligne des transformations hydro-texturales et morpho-granulométriques que subit le matériau tout au long de son élaboration, avec pour objectif, de révéler et pondérer l'influence des paramètres opératoires propres à chaque opération unitaire et d'en analyser l'impact sur les spécifications des sphéroïdes élaborés. Un cadre de représentation cohérent est alors proposé au travers de diagrammes rendant compte de la porosité intergranulaire des produits finis en fonction de la teneur en eau. Par ailleurs, l'existence de rapports solide/liquide optimisant la qualité des sphéroïdes indépendamment des variables opératoires est mise en évidence dans une zone qualifiée d'" optimum matériau ". Il est démontré que les paramètres opératoires du procédé sont significativement influents uniquement en deçà et au delà de cette zone spécifique. L'ensemble des travaux est d'abord conduit sur des formulations placebo solides pulvérulents à solubilité aqueuse plus ou moins grande dans l'eau. L'application pharmaceutique réside dans l'étude d'une formulation ternaire ibuprofène/cellulose microcristalline/eau, sur laquelle la méthodologie développée est étudiée, en considérant notamment l'influence de l'"optimum matériau " sur la vitesse de dissolution in vitro de l'actif considéré, propriété cinétique essentielle dans l'efficacité thérapeutique des médicaments.

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Centeno, Lara Roberto de la Cruz. "Contribution a l'evaluation des contraintes internes dans les plaques composites générées par le thermodurcissement des matrices." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0023.

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Abstract:

Le présent travail vise à apporter une contribution à l' évaluation des contraintes internes dans les plaques composites générées par le thermodurcissement des matrices. L'analyse bibliographique concernant la technologie de mise en œuvre des composite met en évidence les points suivants : la température, la viscosité et l'avancement de la réaction vont influencer les propriétés thermomécanique de la plaque pendant toute l'histoire de la cuisson. La détermination du champ thermique, de la viscosité et de l'avancement de la réaction passent par: la résolution de trois équations différentielles : la première équation correspond à l'équation de conduction de la chaleur, la deuxième équation correspond à l'avancement de la réaction, : la troisième est l'équation de la à partir d'une formulation des résidus pondérés et des discrétisations spatio-temporelles notre problème peut être résolu par une méthode implicite. Le système d'équations est résolu pas à pas. A chaque pas on calcule : la température, l'avancement de la réaction, la viscosité et (si le point de gel a été atteint) l'accroissement des contraintes dû au changement de température : La dernière étape de notre travail consiste à valider le modèle, cette validation est effectuée sur une matrice époxy avec un cycle de cuisson classique, nous analysons principalement l'effet de l'influence de la quantité de chaleur dégagée et le temps de gélification de la résine
The aim of this study is a contribution tc estimate the curing: stresses of thermoset composite plates. The bibliographical :study of processing technology of thermoseting composite materials shows : the temperature, the viscosity and the degree of cure change the thermo-mechanical properties of the composite plate during the cure cycle. The general approach to the treatment of:thermal field, the viscosity and the degree of cure is through three differential equations : the unidirectional heat transfer equation, the chemo rheological equation and the rate of degree of cure equation. Solution to the thermo-chemical model is obtained by numerical: methods. By using a residual weighted technique and discrete' values at nodals points, we can obtain a implicit method of solution. The system equation is cure and the viscosity are calculated every step, furthermore, if the elation is attained, an increment t of thermal stress is carried. Finally a validation ' of our model is accomplished. This an epoxy matrix and a classical cure cycle. We analyse, principally, the influence of the amount of heat released and the gel time effect

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Bourgine, Jean-Emile. "Modèles de matrices et problèmes de bord dans la gravité de Liouville." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00541162.

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Abstract:

L'objet de cette thèse est l'étude de divers problèmes de bord de la gravité bidimensionnelle en utilisant à la fois les méthodes de la gravité de Liouville et les modèles de matrices aléatoires. Elle s'articule autour de deux grands thèmes : le modèle $O(n)$ matriciel et la théorie des cordes en deux dimensions. La première partie expose la méthode développée pour analyser les conditions de bord des modèles statistiques sur réseaux. Celle-ci consiste à utiliser la formulation matricielle du modèle sur réseau aléatoire afin de dériver des équations de boucle dont on prend la limite continue. L'accent est mis sur l'étude des conditions de bords anisotropes récemment introduites pour le modèle $O(n)$. Cette méthode a permis d'obtenir le diagramme de phase associé aux conditions de bord, ainsi que la dimension des opérateurs de bord et le comportement sous les \english{flows} du groupe de renormalisation. Ces résultats peuvent être étendus à d'autres modèles statistiques tels que les modèles ADE. En seconde partie, on s'intéresse à une gravité de Liouville Lorentzienne couplée à un boson libre. Ce modèle peut se réinterpréter comme une théorie des cordes dans un espace cible à deux dimensions dont la version discrète est donnée par une mécanique quantique matricielle (MQM). L'amplitude de diffusion de deux cordes longues à l'ordre dominant est obtenue en utilisant le formalisme chiral de la MQM, le résultat trouvé est en accord avec les calculs effectués dans la théorie continue. En outre, une conjecture a été émise concernant l'amplitude d'un nombre quelconque de cordes longues.

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Cousinet, Sylvain. "Evaluation de nouvelles matrices organiques biosourcées sans styrène pour composites SMC." Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0149.

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Abstract:

De par leurs bonnes propriétés mécaniques, leur faible densité, leur faible coût, et leur bel aspect de surface, les composites SMC (Sheet Molding Compound) sont des matériaux de choix pour réaliser des pièces automobiles semi-structurelles. Ces matériaux sont principalement constitués d’une résine polyester (UPR), d’un additif thermoplastique comme agent anti-retrait, de carbonate de calcium comme charge et de fibres de verre coupées comme renfort. Le contexte environnemental et socio-économique actuel encourage les constructeurs automobiles à utiliser des matériaux issus de ressources renouvelables afin de réduire l’utilisation des réserves pétrolières, et de trouver une alternative au styrène (COV, polluant atmosphérique dangereux et potentiellement cancérigène) qui est utilisé comme diluant réactif (DR) dans les UPR. L’objectif de ce travail est de développer une matrice organique biosourcée (UPR et agent anti-retrait) pour composite SMC moulable par le même procédé de mise en forme et présentant le même niveau de performance comparé à l’existant pétrosourcé. La première partie de ce travail est consacrée à l’évaluation de nouveaux diluants réactifs biosourcés (MMA, BDDMA, BDDVE, EDI, IBOMA et LMA) comme substituants du styrène sur la base des contraintes liées au procédé SMC. Les résines sélectionnées ont ensuite été polymérisées et les réseaux obtenus caractérisés. Le mécanisme de copolymérisation a été étudié et a permis de mettre en évidence l’influence de la nature chimique des insaturations et de la fonctionnalité du DR sur les propriétés finales du réseau. De par sa faible viscosité, sa faible volatilité et son point éclair élevé, le BDDMA est un bon candidat pour remplacer le styrène dans les UPR. La partie suivante est consacrée à la caractérisation d’un prépolymère polyester insaturé et de différents agents anti-retrait biosourcés. Des matrices organiques ont été formulées avec différents agents anti-retrait, puis polymérisées et caractérisées. L’influence de la nature et du taux d’agent anti-retrait sur le retrait de polymérisation et les propriétés mécaniques a été évaluée. Des essais sur composites SMC à l’échelle pilote ont été réalisés afin d’étudier les propriétés finales des composites biosourcés. La meilleure compensation du retrait est obtenue pour l’additif de plus faible Tg, c'est-à-dire le polyester saturé biosourcé. Le réseau à base de BDDMA étant très fragile, la suite de ce travail a consisté à réduire la densité de réticulation du réseau en introduisant un monométhacrylate biosourcé dans la formulation (MMA, IBOMA et LMA) afin d’améliorer les propriétés au choc du matériau. Enfin, un nouveau DR biosourcé, le lévulinate de vinyle, a été évalué comme substituant du styrène dans les UPR. Le mécanisme de copolymérisation a été mis en évidence et relié à la structure et aux propriétés finales du réseau
Due to their good mechanical properties, low density, low cost and good surface properties, SMC composites (Sheet Molding Compound) are suitable for manufacturing half-structural automotive parts. These materials are mainly based on a unsaturated polyester resin (UPR), thermoplastics as low profile additives, calcium carbonate as filler and chopped glass fibers. Current environmental and socio-economic concerns motivate automotive manufacturers to use bio-based materials in order to reduce the use of crude oil reserves and to find an alternative to styrene (VOC, hazardous air pollutant, potential carcinogen) which is used as reactive diluents (RD) in UPR. The aim of this work was to develop a bio-based organic matrix (UPR and low profile additive) for SMC composites with a similar processability and same level of performances compared to petroleum-based analogs. The first part of this work describes the evaluation of new bio-based reactive diluents (MMA, BDDMA, BDDVE, EDI, IBOMA and LMA) as styrene substituents for UPR, taking into account SMC process requirements. Selected resins were polymerized and the obtained networks characterized. Copolymerization mechanism was studied and allowed to highlight the influence of the chemical nature of unsaturations and the functionality of reactive diluents on network properties. Due to its low viscosity, low volatility and high flashpoint, BDDMA is a good candidate to replace styrene in UPR. Next part was dedicated to the characterization of bio-based unsaturated polyester and low profile additives. Several organic matrices were formulated with different low profile additives, then polymerized and characterized. The influence of the low profile additive nature and content on the polymerization shrinkage and mechanical properties of the material was evaluated. SMC composites were manufactured at the pilot scale and characterized in order to study the final properties of bio-based composites. The best shrinkage control is obtained with low-Tg additive (bio-based saturated polyester). Nevertheless BDDMA-based network is very brittle, so a next step of our work was to introduce a monofunctional methacrylate (MMA, IBOMA and LMA) into the matrix in order to decrease the crosslink density of the network and improve its impact resistance. The influence of the methacrylate nature and content on the structure and mechanical properties of the polyester networks was highlighted. Finally, a new bio-based RD, vinyl levulinate, was evaluated to replace styrene in UPR. Its copolymerization mechanism with UP was studied and related to the structure and mechanical properties of the network

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Zheng, Lifeng. "Contribution à la modélisation du comportement différé du massif rocheux fracturé." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10060/document.

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Abstract:

La stabilité à court terme et à long terme sont deux aspects importants dans l'analyse de la stabilité des pentes. L'objectif de cette étude est de proposer des modèles numériques pour simuler le comportement mécanique à court terme et à long terme de la matrice rocheuse et joints rocheux. Pour la matrice rocheuse, un modèle élasto- endommagement qui prend les deux situations, de compression et de traction en compte est utilisé. Un paramètre est introduit pour mettre l'accent sur l'influence de la pression de confinement. Et puis un modèle de fluage de la matrice rocheuse qui compte le paramètre de dommages comme une variable dépendant du temps est proposé. Les résultats des simulations montrent un exact accord avec les résultats expérimentaux. Généralement, joints rocheux sont la partie la plus fragile dans les structures rocheuses. Pour joints rocheux, l'aspérité de la surface commune est représentée par un paramètre JRC. Ce paramètre est lié à l'angle de frottement, et donc affecte la rigidité en cisaillement de joint. Dans ce travail, un modèle constitutif est employé sur la base de cette théorie présentée, et le paramètre JRC est proposé comme une variable dépendante du temps, ce qui représente la dégradation de l’aspérité avec le passage du temps. Une simulation est réalisée et vérifiée que ce modèle est capable de décrire les phénomènes de fluage. Extended finite element method (XFEM) est introduit et appliqué dans le modèle de joint de décrire exactement l'état réel des joints. Une simulation d'une structure complexe est effectuée à la fin pour vérifier la capacité de simuler de ces modèles
Short-term and long-term stability are two important aspects in analyzing slope stability. The objective of this study is to propose the numerical models to simulate the short and long-term mechanical behaviour of rock matrix and rock joint. For rock matrix, one elasto-damage model which takes both the compressive and tensile situations into account is employed. One parameter is introduced to emphasize the influence of confining pressures. And then one creep model for rock matrix which considering the damage parameter as a time-dependent variable is proposed. The simulation results show great agreement with experimental results. Generally, rock joints are the most fragile part in rock structures. For rock joint, the asperity of joint surface is represented by a parameter JRC. This parameter is related to the friction angle, and then affects the shear stiffness of joint. In this work, a constitutive model is employed based on this theory, and then the parameter JRC is proposed to be a time-dependent variable, which represents the graduate degradation of joint asperity with time passage. One simulation is performed and verified that this model is capable to describe creep phenomena. The extended finite element (XFEM) theory is introduced and applied in the joint model to exactly describe the real condition of joint. A simulation of one complicated structure is performed at last to verify the simulating ability of these models

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Cabrol, Elodie. "Étude et compréhension des mécanismes d'endommagement de surface de matrices de forgeage à chaud rechargées." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2015. http://www.theses.fr/2015EMAC0012.

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Abstract:

Dans le domaine du forgeage à chaud de pièces aéronautiques, les matrices en acier sont couramment rechargées, sur quelques millimètres d’épaisseur, par un alliage base cobalt (Stellite 21) déposé par procédé de soudage à l’arc (MIG). Dans le cadre de ce travail de thèse, ce rechargement « classique» est comparé à des rechargements Stellite 21 et Stellite 6 déposés par deux procédés émergents dans ce domaine, le PTA et le LASER. L’objectif est d’apporter des éléments de compréhension aux mécanismes d’endommagement de surface, notamment par écoulement plastique, de ces différents rechargements afin de dégager des voies d’amélioration pour augmenter la durée de vie des matrices. Pour cela, des essais tribologiques (semi-industriels et laboratoire) ont été mis en œuvre pour créer des endommagements de surface comparables à ceux observés sur matrices industrielles. Associées à ces essais, des investigations microstructurales, structurales et mécaniques multi-échelles ont été réalisées (traction, flexion, microdureté, MO, MEB, MEB-STEM, DRX, EBSD). Selon les couples « nuance/procédé » de rechargement, des mécanismes de déformation plastique par glissement des dislocations parfaites et par transformation de phase CFC en HC ont été identifiés. L’activation de ce dernier a pu être reliée à la température de transformation allotropique CFC/HC du cobalt. Cette température dépend à la fois (i) des éléments d’addition, variant en fonction de la nuance déposée (Cr, C,...), (ii) de la dilution (variation de la teneur en Fe) liée aux paramètres de soudage et (iii) du nombre de couches déposées. De plus, une influence significative de la transformation de phase sur l’évolution du coefficient de frottement a été mise en évidence. En effet, dans le cas où la transformation de phase n’est pas observée, le coefficient de frottement est stable durant l'essai alors qu'une chute de la courbe de coefficient de frottement a été reliée avec la transformation de phase CFC en HC. Parallèlement, l'écoulement plastique des dendrites est observé en extrême surface sur quelques dizaines de micromètre d'épaisseur dans la direction de glissement. Cet écoulement est associé à une forte texturation morphologique et cristallographique de la phase identifiée (CFC ou HC), avec une orientation des plans de plus grande densité atomique parallèlement à la surface de glissement. Les résultats montrent également que sous sollicitations tribologiques, un important durcissement est observé en surface (jusqu'à 90%) et une corrélation a pu être établie entre l'augmentation de la microdureté et le taux de déformation plastique
In the field of hot forging of aeronautical parts, the steel dies are commonly hardfaced, on few millimeters thick, by a cobalt-based alloy (Stellite 21) deposited by arc welding (MIG). As part of this thesis, this "classic" hardfacing is compared to Stellite 21 and Stellite 6 hardfacings deposited by two emerging processes in this area, the PTA and the LASER one. The objective is to assess surface damage mechanisms, especially induced by plastic strain, of these various hardfacings. Tribological tests (laboratory and semi-industrial) were used to create surface damage comparable to those observed in industrial dies. Associated with these tests, multiscale microstructural, structural and mechanical investigations have been performed (tensile, bending, microhardness, OM, SEM, STEM, XRD, EBSD). According to the « material/process » couple, plastic strain mechanisms by perfect dislocation glide and by FCC to HCP phase transformation have been identified. The activation of the latter has been connected to the temperature of the allotropic phase transformation (FCC/HCP) in cobalt. This temperature depends on (i) the alloying elements, varying according to the deposited grade (Cr, C, ...), (ii) the dilution (Fe content evolution) connected to the welding parameters and (iii) the number of deposited layer. Moreover, a significant influence of the phase transformation on the evolution of the friction coefficient has been evidenced. Indeed, if the phase transformation is not observed, the friction coefficient is stable during the test, while a drop of the friction coefficient curve is connected with the FCC to HCP phase transformation. Moreover, the plastic flow of dendrites is observed at the extreme surface, on a few tens of micrometres in thickness, in the direction of sliding. It is associated with a high morphologic and crystallographic texturing of the identified phase (FCC or HCP), with the highest atomic density planes mostly oriented parallel to the sliding surface. The results also show that, under tribological laodings, a significant hardening is observed on the surface (up to 90%) and a correlation has been established between the increase in the microhardness and the plastic deformation ratio

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Couturier, Laurent. "Comportement mécanique de matériaux composites à matrice aluminium." Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1998COMP1103.

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Abstract:

L'utilisation dans les industries automobile et aéronautique de composites à matrice aluminium correspond à un potentiel important. Ces composites constitués d'une matrice d'alliage d'aluminium renforcée par des céramiques ont montré leur efficacité dans le remplacement de matériaux de densité plus élevée. La thèse a porté sur des composites AS10U3NG+10%SiCp, AS9G+20%SiCp, 2618+20%AI203p, AS7G+20%AI203fc, AS12UNG+200/0AI2O3fc et sur un alliage d'aluminium non renforcé AS10U3NG, élaborés suivant plusieurs techniques de fonderie. Elle a aborde les points suivants : - comparaison des caractéristiques monotones - usinage par outil diamant des CMA - évolution des contraintes résiduelles d'usinage et de grenaillage mesurées par la méthode du perçage incrémental - résistance à la fatigue endurance en flexion quatre points (éprouvettes grenaillées et non grenaillées, analyse des facies de rupture et sites d'amorçage) - suivi de l'endommagement par des méthodes non destructives telles que l'émission acoustique, la cartographie ultrasonore, l'atténuation ultrasonore en onde de surface et la variation de raideur, - comportement tribologique sur trois différents tribomètres correspondant à des essais de frottement sphère plan, ou cylindre plan et des essais de résistance à l'abrasion - calcul de durée de vie en fatigue multiaxiale avec prise en compte des contraintes résiduelles sur d'autre matériaux tels que des aciers. L'étude s'est concentrée sur le rôle de la microstructure et de celui des renforts en liaison avec les caractéristiques monotones, pour comprendre le comportement de ces matériaux composites vis à vis des différents essais réalisés. Les conclusions obtenues qui s'appuient sur les nombreux résultats de la recherche permettent d'apporter de multiples renseignements sur le comportement mécanique global de ces matériaux et devraient permettre d'accroitre leur domaine d'utilisation. Le mémoire indique un nombre important d'axes de recherche qui devraient être porteur dans l'avenir.

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Corneille, Sylvie. "Homogénéisation périodique de matériaux microfissures." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20104.

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Abstract:

On cherche a déterminer la loi de comportement de matériaux constitues d'une matrice élastique périodiquement amoindrie par des microfissures. On adopte pour modéliser le contact et le frottement au niveau des fissures les conditions de signorini et la loi de coulomb. La propagation des fissures n'est pas prise en considération. Dans le cadre de l'homogénéisation périodique, une brevet étude thermodynamique permet de voir que la loi homogénéisé est de type standard et dépend d'une infinité de variables internes qui sont les sauts de déplacement tangentiel sur les fissures. On a réalise un logiciel éléments finis adapte a la résolution du problème en deux dimensions. On montre en particulier comment ont été couplées une méthode de résolution des équations de contact et frottement et une méthode de multiplicateurs de Lagrange pour prendre en compte des conditions de périodicité sur la cellule de base. La comparaison de nos résultats avec ceux de différentes méthodes utilisant des solutions en milieu infini ou des approximations polynomiales montre en particulier que le schéma différentiel et la méthode autocoherente n'améliorent pas forcement les résultats par rapport aux méthodes qui négligent les interactions entre fissures telles que la méthode des faibles concentrations. L'influence du frottement est importante sur le comportement local (en particulier, le frottement peut bloquer le glissement) mais ne semble pas se retrouver pour des chargements usuels lorsqu'on passe a la moyenne et est donc négligeable sur le comportement global

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Cangemi, Laurent. "Frottement et adhérence : modèle, traitement numérique et application à l'interface fibre/matrice." Aix-Marseille 2, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX22117.

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Abstract:

Ce travail est une contribution a l'etude du contact unilateral avec frottement et adherence entre deux solides deformables. Un developpement particulier de la thermodynamique des milieux continus, base sur la notion de surface materielle permet de formuler une loi de frottement avec adherence initiale, a partir d'un choix specifique des potentiels thermodynamiques. La partie adhesive du comportement est decrite a l'aide d'une variable interne introduite par fremond. Le modele obtenu decrit une perte d'adhesion progressive, initialement couplee a un mecanisme de frottement de type coulomb. La consistance du modele est demontree a travers une etude mathematique conduisant a une formulation variationnelle du probleme. Un algorithme numerique est deduit d'une formulation temporelle incrementale, associee a une discretisation spatiale par elements finis. Le modele est ensuite utilise pour decrire le comportement des interfaces fibre/matrice dans les materiaux composites. Les resultats experimentaux provenant d'essais de microindentation menes a l'onera sont compares a une simulation numerique de l'experience. Cette confrontation fournit plusieurs criteres de validation du modele lorsque l'interface est soumise a differents trajets de chargement.

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Praud, Francis. "Multi-scale modelling of thermoplastic-based woven composites, cyclic and time-dependent behaviour." Thesis, Paris, ENSAM, 2018. http://www.theses.fr/2018ENAM0018/document.

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Abstract:

Dans ce travail de thèse, une modélisation multi-échelle est mise en place à partir du concept d’homogénéisation périodique pour étudier le comportement cyclique et dépendant du temps des composites tissés à matrice thermoplastique. Avec l’approche proposée, le comportement macroscopique du composite est déterminé à partir d’une simulation éléments finis effectuée sur une cellule unitaire représentative de la microstructure périodique, où les lois de comportement des constituants sont directement intégrées, à savoir: la matrice et les torons. La réponse locale de la matrice est décrite par une loi de comportement phénoménologique multi-mécanismes intégrant viscoélasticité, viscoplasticité et endommagement ductile. Pour les torons, une loi de comportement hybride micromécanique-phénoménologique est considérée. Cette dernière prend en compte l’endommagement anisotrope et l’anélasticité induite par la présence d’un réseau diffus de microfissures à travers une description micromécanique d’un volume élémentaire représentatif contenant des microfissures. Les capacités du modèle multi-échelles sont validées en comparant les prédictions numériques aux essais expérimentaux. Les capacités du modèle sont également illustrées à travers plusieurs exemples où le composite subit des déformations dépendantes du temps lors de chargements monotones, de chargements à amplitude constante ou cyclique et encore lors de chargement multiaxiaux non proportionnels. En outre, le modèle multi-échelle est aussi utilisé pour analyser l’influence des mécanismes de déformation locaux sur la réponse macroscopique du composite
In this thesis, a multi-scale model established from the concept of periodic homogenization is utilized to study the cyclic and time-dependent response of thermoplastic-based woven composites. With the proposed approach, the macroscopic behaviour of the composite is determined from a finite element simulation of the representative unit cell of the periodic microstructure, where the local constitutive behaviours of the components are directly integrated, namely: the matrix and the yarns. The local response of the thermoplastic matrix is described by a phenomenological multi-mechanisms constitutive model accounting for viscoelasticity, viscoplasticity and ductile damage. For the yarns, a hybrid micromechanical-phenomenological constitutive model is considered. The latter accounts for anisotropic damage and anelasticity induced by the presence of a diffuse micro-crack network through the micromechanical description of a micro-cracked representative volume element. The capabilities of the multi-scale model are validated by comparing the numerical prediction with experimental data. The capabilities of the model are also illustrated through several examples where the composite undergoes time-dependent deformations under monotonic loading, constant or cyclic stress levels and non-proportional multi-axial loading. Furthermore, the multi-scale model is also employed to analyse the influence of the local deformation processes on the macroscopic response of the composite

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Tikarrouchine, El-Hadi. "Simulation multi-échelles par EF² de structures composites périodiques en régime viscoélastique-viscoplastique- endommageable avec couplage thermomécanique fort." Thesis, Paris, ENSAM, 2019. http://www.theses.fr/2019ENAM0032/document.

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Abstract:

Une approche de simulation numérique multi-échelles EF2 fondée sur la théorie de l'homogénéisation périodique a été développée pour prédire la réponse globale couplée mécanique et thermomécanique fortement non linéaire des structures composites 3D. La stratégie de calcul intègre les effets de la microstructure périodique en introduisant l'architecture des renforts et les lois constitutives locales. Les lois de comportement des constituants utilisées obéissent aux lois de matériaux standards généralisées et sont formulées dans un cadre de la thermodynamique des processus irréversibles (TPI). Les équations caractéristiques (équilibre et lois de la thermodynamique) sont formulées sous l'hypothèse des petites déformations et rotations, et résolues simultanément de façon incrémentale aux deux échelles (microscopique et macroscopique). Sur le plan numérique, une implémentation au moyen de routines UMAT imbriquées (Méta-UMAT) a été développée et combinée à une technique de parallélisation dans le code de calcul Abaqus/Standard. La stratégie de calcul multi-échelles est appliquée pour simuler la réponse globale de structures composites 3D soumises à des trajets de chargement thermomécaniques complexes. Les structures composites sont constituées d’une matrice polymère thermoplastique viscoélastique-viscoplastic avec endommagement ductile et renforcées par différents types de renforcements (fibres courtes ou tissus). L’endommagement anisotrope dans les torons de tissu est modélisé à travers une approche micromécanique permettant de suivre l’évolution de la densité de micro-fissures transverses. Cette stratégie de calcul peut être déployée sur les structures en matériaux composites ayant une microstructure périodique et dont les phases présentent différents types des lois de comportement non linéaires (rhéologie, mécanismes d'endommagement et couplage thermomécanique). Les capacités de l'approche multi-échelles sont démontrées en comparant les prédictions numériques aux résultats expérimentaux en termes de réponse globale et de champs de déformation macroscopiques et microscopiques. Les performances de l'approche sont également illustrées à travers l'accès aux répartitions spatio-temporelles des variables internes à l'échelle de la microstructure ainsi que la dissipation intrinsèque dans les phases constitutives
A multi-scale FE2 approach based on the periodic homogenization theory is developed to predict the overall response of nonlinear mechanical and fully coupled thermomechanical 3D composite structures. The computational strategy integrates the periodic microstructure effects by introducing the architecture of the reinforcement and the local constitutive laws.The considered constituents' constitutive laws obey generalized standard materials laws and are formulated within the framework of thermodynamics of irreversible processes. The characteristic equations (equilibrium and thermodynamics laws) are formulated under the assumption of small strains and rotations. They are solved simultaneously at both scales (microscopic and macroscopic) using an incremental scheme. For the numerical implementation, an advanced Meta-UMAT subroutine is developed and combined with a parallelization technique in the finite element commercial software Abaqus/Standard. The multi-scale computational strategy is applied to simulate the overall response of 3D composite structures under complex thermomechanical loading paths. The composite structures consist of thermoplastic polymer matrix with viscoelastic-viscoplastic behavior and ductile damage, reinforced by different types of reinforcements (short fibers or woven fabrics). The anisotropic damage within the yarns is modeled through a micromechanical approach to follow the transverse micro-cracks density evolution. This computational strategy is deployed on composite structures having periodic microstructure, whose phases exhibit different types of nonlinear behavior laws (rheology, damage mechanisms and thermomechanical coupling). The capabilities of the multi-scale approach are demonstrated (i) by comparing numerical predictions with experimental results in terms of global response, macroscopic and microscopic strain fields, and (ii) through the access to spatio-temporal distributions of internal variables at the microstructure scale as well as the intrinsic dissipation in the constitutive phases

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Wechs, Julian. "Relations causales multipartites en théorie quantique." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALY008.

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Abstract:

Ces dernières années, une grande attention a été portée à l'étude des relations causales en théorie quantique. Plus particulièrement, il a été montré qu'il est possible de concevoir des scénarios dans lesquelles des parties réalisent des opérations qui sont compatibles avec la théorie quantique, mais qui ne peuvent pas être intégrées dans une structure causale globale. De tels ordres causaux indéfinis sont intéressants d'un point de vue fondamental, mais aussi sous l'angle de l'informatique quantique, étant donné qu'ils sortent du paradigme habituel des circuits quantiques, dans lequel on présuppose un ordre causal bien défini. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier des relations causales indéfinies dans des scénarios comportant plus de deux parties. Comparées au cas bipartite, les situations multipartites font apparaître des aspects et problèmes nouveaux qui nécessitent d’être clarifiés afin de comprendre fondamentalement les structures causales quantiques indéfinies, et de mettre en évidence leurs implications et leur utilité potentielle pour l’informatique quantique.Une approche particulière pour étudier des relations causales quantiques est le formalisme des matrices de processus. Dans ce formalisme, le concept de la non-séparabilité causale a été introduit afin de qualifier des scénarios qui ne sont pas compatibles avec un ordre causal. Dans le chapitre 2, nous étudions comment généraliser ce concept au cas multipartite, comment caractériser des processus multipartites causalement (non)-séparables, et comment certifier la non-séparabilité causale multipartite. Un autre sujet important est de déterminer quels scénarios quantiques avec un ordre causal indéfini sont physiquement réalisables, et comment ils peuvent être réalisés concrètement. Dans le chapitre 3, nous introduisons deux nouvelles classes de processus quantiques multipartites qui sont réalisables en pratique et nous caractérisons les matrices de processus correspondantes. En particulier, nous définissons la classe des circuits quantiques avec un ordre causal contrôlé de manière quantique. L'exemple le plus simple d'un tel circuit est le quantum switch : un protocole dans lequel l'ordre entre deux opérations est contrôlé par un qubit dans un état de superposition, et qui définit un processus causalement non-séparable. La classe que nous introduisons contient des exemples plus généraux de processus causalement non-séparables avec de nouvelles propriétés. Nous montrons ensuite comment la caractérisation des processus de cette classe nous permet d'étudier de nouvelles applications de la non-séparabilité causale. Dans le chapitre 4, nous étudions un effet particulier de communication quantique dans un scénario avec un contrôle cohérent entre deux canaux quantiques. Ceci nous conduit à une analyse plus générale de la notion de canal quantique contrôlé de façon cohérente, qui implique certaines subtilités. Dans le chapitre 5, nous abordons un autre problème inhérent aux scénarios multipartites, qui est de savoir si un phénomène donné est véritablement multipartite (<< genuinely multipartite >>) ou non. Plus particulièrement, nous étudions des corrélations (non)-causales << véritablement multipartites >>. Dans le chapitre 6, nous mettons en évidence que des valeurs faibles anormales sont possibles sans post-sélection. Enfin, dans le chapitre 7, nous montrons qu'une certaine classe de matrices de processus tripartites, à savoir celles qui sont unitairement extensibles, ont une réalisation sur des sous-systèmes dits temporellement délocalisés, c'est-à-dire des sous-systèmes quantiques qui ne sont pas associés à un temps bien défini. Cette classe est plus grande que la classe des circuits quantiques avec un ordre causal contrôlé de manière quantique. Un point intéressant est qu'elle contient des processus qui violent des inégalités causales
In recent years, the investigation of causal relations in quantum theory has attracted a lot of interest. In particular, it has been found that it is possible to conceive of scenarios where some parties perform operations that are compatible with quantum theory locally, but that cannot be embedded into a global background causal structure. Such indefinite causal structures are of interest from a fundamental point of view, but also from the perspective of quantum information processing, since they do not fit into the usual paradigm of quantum circuits, which assumes a definite causal order. The main aim of this thesis is to study indefinite quantum causal relations involving more than two parties. Compared to the bipartite case, there are many new aspects and complications that arise in multipartite situations, which need to be clarified in order to fundamentally understand quantum causal structures, and to shed light on their implications and potential usefulness for quantum information processing.A suitable mathematical framework for the investigation of quantum causal relations is the process matrix formalism. In this framework, the notion of causal nonseparability was introduced in order to qualify scenarios that are incompatible with a definite causal order. In Chapter 2, we study how to generalise this concept to the multipartite case, how to characterise multipartite causally (non)separable quantum processes, and how to certify multipartite causal nonseparability. Another important topic is to determine which quantum scenarios with indefinite causal order are physically implementable, and how they can be realised concretely. In Chapter 3, we introduce two new classes of physically realisable multipartite quantum processes, and characterise them in terms of their process matrix descriptions. In particular, we define the class of quantum circuits with quantum control of causal order. The simplest example of such a circuit is the quantum switch, a protocol in which the order between two operations is controlled by a qubit in a superposition state, and which defines a causally nonseparable process. The class we introduce also contains more general examples of causally nonseparable processes with new features. We then show how the process matrix characterisation of this class allows us to search for new quantum information processing applications of causal nonseparability. In Chapter 4, we investigate a particular quantum communication effect in a scenario involving coherent control between two quantum channels. This leads us to a more general analysis of the notion of a coherently controlled channel, which involves certain subtilities. In Chapter 5, we turn to another problem that arises in multipartite scenarios, namely whether a given phenomenon is genuinely multipartite or not. More particularly, we study genuinely multipartite (non)causal correlations. In Chapter 6, we show that anomalous weak values are possible without post-selection. In Chapter 7, we show that certain tripartite process matrices, namely those that are unitarily extensible, have a realisation on so-called time-delocalised subsystems, i.e., quantum subsystems that are not associated with a definite time. The class of unitarily extensible tripartite process matrices is larger than the class of quantum circuits with quantum control, and in particular contains processes that violate so-called causal inequalities

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Lorrain, Bernard. "Etude des phénomènes de fatigue sous sollicitation uni-axiale d'un composite à matrice céramique." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30138.

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Abstract:

Des essais de fatigue ont été menés à température ambiante sur un matériau composite à matrice céramique (C-SIC) originellement fissuré. Une ACQUISITION A SEUIL A ETE MISE EN PLACE POUR RENDRE COMPTE DE L'EVOLUTION DE L'ENDOMMAGEMENT EN TEMPS REEL, AINSI QU'UNE PROCEDURE D'ESSAI SPECIFIQUE: MISE EN COMPRESSION POUR CALCULER LE MODULE INITIAL, FATIGUE UNI-AXIALE A DIVERS NIVEAUX DE TRACTION ET COMPRESSION, RUPTURE DES EPROUVETTES PAR ESSAI MONOTONE DE CHARGEMENT-DECHARGEMENT APRES FATIGUE POUR ESTIMER LA TENUE RESIDUELLE DU MATERIAU. LE COMPORTEMENT DU MATERIAU A ETE MODELISE EN STATIQUE A PARTIR D'ESSAIS DE CHARGEMENT-DECHARGEMENT. L'INFLUENCE DES FACTEURS MECANIQUES QUE SONT LE RAPPORT DE CONTRAINTE ET LE NIVEAU DE SOLLICITATION A ETE MISE EN EVIDENCE. LE MATERIAU A MONTRE UNE FORTE SENSIBILITE AUX CONTRAINTES DE COMPRESSION ELEVEES, LA DEGRADATION TOTALE APPARAISSANT RAPIDEMENT. L'EFFET DES FACTEURS CONSTITUTIFS DU MATERIAU TELS LE TISSAGE ET LA DENSITE AINSI QUE L'EFFET DE LA LONGUEUR DES EPROUVETTES ONT ETE ABORDES SOUS UN CHARGEMENT DE FATIGUE TYPE DETERMINE AU PREALABLE. LE COMPORTEMENT GLOBAL DU MATERIAU EST LE MEME POUR LES DIFFERENTES EPROUVETTES TESTEES. LE MATERIAU A UN COMPORTEMENT NON LINEAIRE LORS DE LA PREMIERE MISE EN CHARGE, CE QUI TRADUIT UNE EVOLUTION CONTINUE DE L'ENDOMMAGEMENT DU A LA FISSURATION MATRICIELLE. LA REPONSE DU MATERIAU DEVIENT LINEAIRE A LA DECHARGE ET DES DEFORMATIONS PERMANENTES FAIBLES SONT CONSTATEES. LES BOUCLES D'HYSTERESIS SONT ETROITES ET SYMETRIQUES, AUTORISANT LE CALCUL D'UN MODULE ELASTIQUE INSTANTANE QUI A ETE UTILISE COMME TRACEUR D'ENDOMMAGEMENT. LA STABILISATION DE CE MODULE SE FAIT RAPIDEMENT. EN EFFET LA MAJEURE PARTIE DE L'ENDOMMAGEMENT APPARAIT LORS DU PREMIER CYCLE ET EVOLUE TRES PEU PAR LA SUITE. L'EFFET DE LA FATIGUE TRANSPARAIT NEANMOINS SUR LES DEFORMATIONS PERMANENTES QUI AUGMENTENT DURANT L'ESSAI. LE MATERIAU REPREND LE MEME MODE D'ENDOMMAGEMENT PAR FISSURATION MATRICIELLE LORS DE L'ESSAI DE CHARGEMENT-DECHARGEMENT JUSQU'A RUPTURE

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Lachi, Mohand Tayeb. "Fluage en torsion de composites à renforts filamentaires et matrice polymère : influence de l'humidité." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10237.

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Abstract:

Cette etude se situe dans le contexte general de la caracterisation du comportement en cisaillement de composites a fibres de carbone ou verre et matrice polymere. Les eprouvettes parallelepipediques a fibres longitudinales ou transverses sont soumises a des essais de fluage en torsion aux differents taux d'humidite relative 0, 60, 80 et 96% a la temperature constante de 60#c. Une etude introductive rappelle le probleme de la caracterisation des proprietes de cisaillement et les bases theoriques du probleme de torsion. Les phenomenes d'absorption d'eau des composites a matrice organique sont egalement presentes. La conception et la realisation des machines d'essais de fluage en torsion simples peu encombrantes et de cout de fabrication raisonnable sont ensuite decrites. Ces machines permettent d'effectuer des essais en parallele dans les enceintes de conditionnement. Les cinetiques d'absorption d'eau sont modelises a priori par la loi de fick. Le choix d'un barreau composite de section droite carree a fibres longitudinales ou transverses permet en principe de determiner les diffusivites effectives suivant les trois directions x, y et z de l'eprouvette. Trois composites a matrice polymere ont ete etudies: deux materiaux a base de fibres de verre e unidirectionnelles et tissees et un materiau a fibres de carbone unidirectionnelles. L'absorption d'eau suivant la direction des fibres est en general plus rapide que suivant la direction transverse, on caracterise ainsi l'anisotropie de la diffusion macroscopique des composites unidirectionnels. De plus les diffusivites experimentales du composite renforce par un tissu d verre equilibre sont pratiquement independantes des humidites relatives et de l'orientation chaine et trame. Les essais de fluage d'echantillons satures, testes a differents couples, permettent l'etude de la variation de la complaisance de cisaillement dans le temps en fonction de la quantite d'eau absorbee. Les courbes de complaisance les plus marquantes sont celles des echantillons verre/epoxyde conditionnes a 80 et 96% hr ou l'on met en evidence la grande sensibilite du comportement en cisaillement a la concentration en eau. En outre l'endommagement observe des echantillons a fibres longitudinales se traduit par des fissures longitudinales suivant la direction des fibres alors que les transverses se rompent en traction transverse. Enfin, les courbes maitresses obtenues et la courbe d'evolution du facteur de glissement en fonction de la concentration en eau permettent raisonnablement de prevoir le comportement du materiau dans un large domaine temps-concentration en eau

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Mekhissi, Khaled. "Composites à matrice vinylester. Etude cinétique et mécanique." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20025.

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Abstract:

Il est possible d'associer les matrices des materiaux hautes performances a la fibre de verre, par contre, le couplage de la matrice polyester (up) aux fibres d'aramide ou de carbone s'avere non acceptable a cause du non ensimage possible de ces renforts et du manque d'adherence du polyester insature. D'autres part, les matrices epoxydes presentent la possibilite d'etre utilise avec des renforts non ensimes. Cependant, leur application dans des milieux assez particuliers necessitant une bonne resistance au vieillissement humide necessite des precautions particulieres. L'emploi des nouvelles matrices dites vinylesters permet de palier a ces besoins. Une premiere etude cinetique de ces matrices montre qu'elles sont moins reactives que les up, que leur mise en uvre depend essentiellement de la nature et du taux du systeme catalytique et du facteur structural (diluant reactif) utilises. La reactivite residuelle de ces systemes peut etre evaluee au moyen de la spectroscopie infrarouge (ftir) et de l'analyse thermique (dsc). L'association de ces matrices aux differents types de renforts montre que leurs proprietes mecaniques sont superieures a celles des up mais restent legerement inferieures a celles des epoxydes. L'adhesion interfaciale fibre/matrice a ete aussi etudiee au moyen de la microscopie electronique.

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Kouakou, N'guessan Moïse. "Comportement mécanique des sols grossiers hétérogènes à matrice." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0043.

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Abstract:

Les sols grossiers à matrice, matériaux contenant des grains allant du micromètre à plusieurs dizaines de centimètres, sont fréquemment utilisés dans divers projets géotechniques tels que les digues et les remblais. La détermination de la résistance au cisaillement de ces sols dans les appareils standards de laboratoire est difficile en raison de la présence des grains de grande taille. Différentes approches (écrêtement, substitution et granulométrie parallèle) pourraient être utilisées pour réduire la taille des grains de l'échantillon à tester. Toutefois, ces techniques impliquent une modification du pourcentage de chaque fraction par rapport à l'échantillon initial. Il est donc important de connaître l'effet de la variation de la courbe granulométrique sur la résistance au cisaillement des sols grossiers à matrice. L'objectif de cette étude était d’établir une méthodologie permettant d’estimer la résistance au cisaillement des sols grossiers à matrice à partir d’essais sur leur fraction compatible avec les dispositifs de cisaillement disponibles. La méthode de granulométrie parallèle a été retenue et l’influence de l’augmentation du pourcentage de fines dans le sol reconstitué a été investiguée. Deux sols de différents pourcentages de fines ont été étudiés : un granulat calcaire ayant 1,9 % de fines et une grave naturelle ayant 15 % de fines. Les résistances au cisaillement d’échantillons de granulométrie parallèle de ces sols à la même densité sèche en conditions saturée et non saturée ont été déterminées dans des dispositifs de différentes dimensions. Les résultats ont montré une estimation satisfaisante de la résistance au cisaillement du sol grossier initial lorsque le pourcentage de fines est inférieur à 4 % avec un faible taux de rupture des particules. Ce faible taux est garanti pour de faibles contraintes normales, inférieures à 100 kPa. Pour un pourcentage de fines plus élevé dans le sol, soit moins 30 % de fines, il a été montré que l’angle de frottement du sol initial est bien estimé lorsque le sol reconstitué a le même arrangement des grains que le sol initial. Cependant, la différence de pourcentage de fines entre le sol initial et le sol reconstitué a conduit à une surestimation de la cohésion du sol initial. Une relation cohésion – pourcentage de fines a été établie pour prédire la cohésion du sol grossier initial. Par ailleurs, lorsque le pourcentage de fines dans le sol reconstitué est supérieur à 30 %, il a été montré que la méthode d’écrêtement permet d’obtenir une estimation satisfaisante de la résistance au cisaillement du sol initial lorsque les critères de densité et de pourcentage de grains écrêtés sont respectés. Des recommandations ont été faites pour déterminer la résistance au cisaillement des sols grossiers à matrice en fonction de leurs caractéristiques et la taille du dispositif disponible
Coarse-grained soils, which are materials containing grains ranging from micrometers to several tens of centimeters, are frequently used in various geotechnical projects such as dikes and embankments. The determination of their shear strength in standard laboratory devices is difficult because of the presence of large grains. Different approaches (scalping, substitution, and parallel gradation) could be used to reduce the grain size of the tested sample. However, these techniques involve a change in the percentage of each fraction in comparison to the initial sample. Therefore, it is important to know how the shear strength is altered by the variation in the grain size distribution curve. The aim of this study was to establish a methodology for estimating the shear strength of coarse-grained soils with matrix by testing their fraction compatible with the available shear device size. The parallel gradation method was used and the influence of the fines content increase in the reconstituted soil was investigated. Two soils with different fines content were studied: a limestone aggregate with 1.9% fines and a natural gravel with 15% fines. The shear strengths of parallel graded samples of these soils at the same dry density under saturated and unsaturated conditions were determined in devices with different sizes. The results showed, for the soil with fines content lower than 4%, a suitable estimation of the initial soil shear strength for a low grain breakage ratio. This low grain breakage ratio is ensured for low normal stresses, under 100 kPa in the case of the studied aggregate. For the soil with higher fines content, it has been shown that the initial soil friction angle is correctly estimated when the reconstituted soil has the same grain arrangement as the initial soil, i.e., for a fines content lower than 30%. However, the difference in fines content between the initial and reconstituted soils led to an overestimation of the initial soil cohesion. A cohesion – fines content relationship was proposed to predict the cohesion of the initial coarse-grained soil. Furthermore, when the fines content in the reconstituted soil is higher than 30%, it was shown that the scalping method provides a suitable estimation of the initial soil shear strength when the density and percentage of scalped grains criteria are fulfilled. Recommendations were made to determine the shear strength of coarse-grained soils with matrix based on their characteristics and the size of the available device

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Massaq, Abdellah. "Caractérisation mécanique d'un matériau composite en tissu de verre et matrice polyamide 6 sous différents types de chargement dynamique." Metz, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1999/Massaq.Abdellah.SMZ9919.pdf.

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Abstract:

Grâce à de leur résistance spécifique meilleure que celle des matériaux métalliques, les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans la construction mécanique. En outre, l'utilisation des tissus comme renforts permet une meilleure intégrité structurelle et cette caractéristique est utilisée pour absorber l'énergie lors d'un choc. L'objectif de ce travail est l'étude du comportement au choc par compression, perforation et flexion d'un matériau composite en tissu de verre et matrice polyamide 6, au moyen des dispositifs de Hopkinson. Dans ce travail nous avons développé un nouveau procédé qui permet de déterminer le module élastique dynamique moyennant le dispositif des barres de Hopkinson, basée sur une étude statistique des paramètres inhérents à la propagation des ondes élastiques à travers le composite. Ensuite, nous avons mis en œuvre deux nouvelles techniques fondées sur le principe des barres de Hopkinson pour décrire la tenue au choc des matériaux composites

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Obeid, Hassan. "Durabilité de composites à matrice thermoplastique sous chargement hygro-mécanique : étude multi-physique et multi-échelle des relations microstructure-propriétés-états mécaniques." Thesis, Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016NANT4044/document.

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Abstract:

En raison de leurs excellentes propriétés spécifiques, les matériaux composites à matrice organique sont de plus en plus utilisés dans le secteur des transports. Durant leur vie en service, ces matériaux composites sont souvent soumis à des environnements hygroscopiques agressifs. Dès la phase transitoire du p processus de diffusion, l’absorption d’eau engendre des variations dimensionnelles ainsi que la plastification du réseau polymère, ce qui modifie son comportement mécanique. Ce travail est dédié à la caractérisation expérimentale des lois de comportement hygro-mécaniques des matériaux étudiés au cours d’un vieillissement humide. Des méthodes d’analyse numérique permettent d’identifier l’évolution de certaines propriétés matériaux dans la phase transitoire du processus. Parmi ces propriétés, une attention particulière est portée au coefficient de gonflement hygroscopique et au module de traction. Afin de simuler les observations expérimentales, on a mis en place un modèle multi-physique et multi-échelle tenant compte, non seulement du gonflement hygroscopique local au cours de la p hase transitoire de diffusion de l’humidité, mais aussi de la diminution du module élastique. Par ailleurs, les modèles hygro-mécaniques proposés sont étendus au cadre stochastique afin de considérer les incertitudes expérimentales. Les modèles sont implémentés dans le code éléments finis Abaqus® afin de réaliser des simulations numériques prédisant les champs de teneur en eau ainsi que les états mécaniques internes. L’approche proposée est validée sur la base des résultats expérimentaux et plusieurs études numériques sur le polyamide seul ou sur des composites sont présentées
Due to their excellent specific properties, composite materials with organic matrix are increasingly used in transport industry. During their lifetime, these materials can be subjected to aggressive hygroscopic environments. The moisture especially induces the plasticization of the polymer network, which affects its mechanical behavior, as well as dimensional changes occurring during the diffusion process. The purpose of this work is to experimentally characterize the hygro-mechanical behavior of the studied materials during aging under relative humidity conditions. Numerical analysis methods are implemented in order to identify the evolution of material properties during the transient stage of the process. Among these quantities, the present work consists in characterizing the hygroscopic expansion coefficient and the tensile modulus. It will be established that, in order to appropriately reproduce the experimental, it is necessary to develop a multi-physics and multi-scale approach accounting for the local swelling experienced by the polymer during the transient stage of the moisture diffusion process, as well as the decreasing of the elastic modulus. Moreover, some of the proposed hygromechanical models have been extended to the stochastic framework in order to take into account the experimental uncertainties. The proposed models are implemented in the finite element software Abaqus® enabling to perform numerical simulations leading to predictions of the moisture fields and the internal mechanical states. The proposed approach has been validated with the experimental data and several numerical studies involving neat polyamide resin and composites are proposed

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Gamon, Guillaume. "Incorporation de fibres végétales dans des matrices thermoplastiques biosourcées et biodégradables par extrusion bi-vis pour la production de matériaux biocomposites moulés par injection." Thesis, Toulouse, INPT, 2013. http://www.theses.fr/2013INPT0029.

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Abstract:

L’incorporation de fibres végétales, différentes par leur origine, leur nature chimique et leur forme, a été effectuée dans deux matrices thermoplastiques : le poly(acide lactique) et la farine de blé thermoplastifiée. Ces deux matrices biodégradables et biosourcées ont elles aussi des natures chimiques et des propriétés thermo-mécaniques différentes. Des incorporations de fibres jusqu’à 40 % en poids ont permis de modifier considérablement les propriétés de base des matrices et d’améliorer certaines de leurs faiblesses (stabilité thermique, manque de rigidité…). Les fibres de miscanthus ont été sélectionnées comme étant les plus performantes pour l’amélioration des propriétés des deux matrices. Les propriétés des matériaux composites ont été ajustées par un travail sur la formulation du mélange (ajout de plastifiants) et l’optimisation du procédé complet, jusqu’au moulage par injection. L’incorporation des fibres dans un mélange compatibilisé des deux matrices a également été testée et réalisée en une seule étape d’extrusion, comprenant la plastification de la farine, le mélange des polymères et la dispersion des fibres
Incorporation of vegetal fibres, differing by their source, their chemical composition and their shape, have been performed by twin screw extrusion in two thermoplastic matrices: the poly(lactic acid) and the thermoplastified wheat flour. These two biobased and biodegradable matrices have also different chemical character and thermo-mechanical properties. Fibre incorporation up to 40 % in weight considerably modified both matrix properties and improved several weaknesses (thermal stability, lack of stiffness…). Miscanthus fibres have been selected as best improvers for properties of both matrices. Materials properties were adjusted with a formulating work (addition of plasticizers) and whole process optimization, until injection-molding. Fibre incorporation in a compatibilized blend of the two matrices was also tested and performed in a one step extrusion process, including flour thermoplasticization, polymer blending and fibre dispersion

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Arnaud, Ludovic. "Statistique de l'interférence quantique et circuits quantiques aléatoires." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00599990.

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Abstract:

Cette thèse présente différents résultats sur deux thèmes relatifs à l'information quantique. Le premier de ces thèmes concerne l'interférence présente dans les algorithmes quantiques, en se basant sur une mesure récemment introduite dans la littérature. Pour ce faire, deux types de modèles statistiques d'algorithmes quantiques ont été utilisés : l'un issu de la théorie des matrices aléatoires (l'ensemble circulaire unitaire CUE), le second étant un ensemble de circuits quantiques construits comme des séquences aléatoires de portes quantiques. Les résultats analytiques et numériques obtenus dans cette thèse montrent qu'en moyenne tout algorithme quantique contient une grande quantité d'interférence. L'influence de la décohérence engendrée par un bain thermique sur le comportement statistique de l'interférence a aussi était étudiée, entre autre grâce à l'utilisation de méthodes mathématiques d'intégrations sur le groupe unitaire U(N). Le deuxième thème étudié concerne la possibilité d'utiliser des algorithmes quantiques pour créer efficacement des ensembles de matrices aléatoires distribuer selon CUE. Pendant les travaux sur l'interférence, une équivalence entre CUE et le modèle de circuits quantiques aléatoires fût observée. Les résultats numériques de cette thèse montrent que certaines quantités statistiques propres à CUE sont bien reproduites par le modèle de séquences aléatoires, ceci de manière efficace, dans le sens où les séquences sont constituées d'un nombre de portes qui augmente comme le logarithme de la taille des matrices produites. Ces résultats sont en parfait accord avec des travaux analytiques récemment publiés.

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Seif, El Dine Bassels. "Etude du comportement mécanique de sols grossiers à matrice." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002992.

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Abstract:

Les objectifs de notre travail de recherche sont de contribuer à l'amélioration de la connaissance du comportement mécanique des sols grossiers à matrice, et de proposer une procédure rationnelle de caractérisation de leur comportement mécanique. En vue d'atteindre ces objectifs, il est important de comprendre l'effet des gros éléments dans ces sols. Pour cela, nous travaillerons sur des sols grossiers de référence à matrice sableuse, en vue de mieux comprendre l'effet des inclusions sur le comportement mécanique des mélanges. Ces travaux s'inscrivent dans le prolongement des recherches développées dans le cadre de la thèse de Pedro [2004]. Ces travaux rentrent également dans le cadre du projet de coopération bilatéral franco-libanais CEDRE entre l'ENPC-CERMES et l'Université Libanaise, Faculté de Génie, Beyrouth. (Intro. Auteur)

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Dissertations / Theses on the topic 'Mécanique des matrices'

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