Dissertations / Theses on the topic 'Modélisation et simulation la chromatographie'
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Zhong, Guoming. "Contribution à l'étude de l'adsorption dans une colonne : modélisation et simulation numérique." Compiègne, 1991. http://www.theses.fr/1991COMPD373.
Abstract:
Cette thèse présente une étude de l'adsorption dans une colonne. Les principaux résultats obtenus sont : 1) un modèle général d'adsorption dans une colonne soumise à un écoulement de Darcy a été établi. La simulation numérique faisant appel à une méthode des différences finies a montré l'importance de la cinétique d'adsorption dans la réponse dynamique d'une colonne. La comparaison entre les résultats numériques et expérimentaux donne un bon accord pour un gaz non adsorbable (hélium) et un gaz adsorbable (méthanol), l'adsorbant étant le charbon actif. 2) une approche originale de l'adsorption dans une colonne sous l'écoulement de Darcy a été développée à partir de la méthode asymptotique, ce qui permet d'obtenir une solution analytique du système non linéaire. 3) l'influence de la résistance aux transferts dans une colonne sur la détermination du coefficient de diffusion de masse par la gravimétrie. La corrélation entre le coefficient de diffusion erroné, la résistance et l'effet thermique a été formulée en utilisant soit la transformation de Laplace soit la simulation numérique. 4) une nouvelle méthode : méthode gravimétrique sur colonne, pour déterminer le coefficient de diffusion a été proposée. Son principe est de déduire la diffusivité de la variation de masse adsorbée dans une colonne chromatographique au cours du temps. Cette méthode devrait théoriquement présenter beaucoup d'avantage par rapport à certaines méthodes existantes.
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Navarro, Barragan Alberto. "Etude d'un procédé de séparation chromatographique en continu : modélisation et mise en oeuvre d'un séparateur à trois sorties fonctionnant en simulation de lit mobile." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT040G.
Abstract:
L'evolution des systemes de chromatographie continue industrielle est presentee ainsi que leurs domaines d'application actuelles. Dans le cas d'un separateur chromatographique a deux sorties fonctionnant selon le principe de simulation de lit mobile, les modeles permettant de representer les echanges de matiere sont discutes. Un modele simplifie et exploite pour etudier l'influence des conditions de fonctionnement du separateur sur la separation d'un melange glycerol-sulfate de sodium. La modelisation est etendue a la separation de trois constituants dans un separateur chromatographique continu a trois sorties. La resolution des equations derivees de ce modele permet de representer le profil chromatographique installe dans le separateur et de calculer la concentration et la purete des extraits et raffinat. L'influence des principaux facteurs - debits de boucle, de desorbant, de melange, des extraits, de raffinat, le temps de sequence, la configuration du separateur, sont etudies grace au modele. Une installation pilote de separation chromatographique par simulation de lit mobile est mise au point. Les previsions du modele sont verifiees experimentalement dans le cas d'un melange de polyols : mannitol, sorbitol, xylitol. Les conditions operatoires sont optimisees et les orientations validees experimentalement.
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Irankunda, Rachel. "Nickel Chelating Peptides & Chromatography : From Peptides Separation Simulation up to their Antioxidant Activities - related Applications." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0213.
Abstract:
Les peptides chélateurs de métaux (PCMs), issus d'hydrolysats de protéines, présentent diverses applications dans les domaines de la nutrition, de la pharmacie, des cosmétiques, etc. Cependant, l'approche empirique généralement utilisée pour découvrir des peptides bioactifs à partir d'hydrolysats est longue et coûteuse en raison de nombreuses étapes de fractionnement, de séparation et d'évaluation des activités biologiques. Cette thèse a donc pour but de développer une nouvelle approche pour la prédiction de la séparation des PCMs en utilisant la modélisation et la simulation chromatographiques basées sur l'analogie entre la chromatographie d'affinité sur ions métalliques immobilisés (IMAC) et la résonance plasmonique de surface (SPR). Pour la première fois, l'analogie SPR-IMAC a été étudiée expérimentalement sur 22 peptides et 70% d'entre eux ont validé cette analogie, puisque les peptides bien retenus en IMAC étaient également dotés d'une bonne affinité pour Ni2+ en SPR. Dans un deuxième temps, des peptides ayant une forte affinité pour Ni2+ (c'est-à-dire une faible constante de dissociation KD en SPR et un temps de rétention élevé en IMAC) ont été utilisés pour étudier la simulation des profils de concentration de peptides à la sortie de la colonne en IMAC. La connaissance des isothermes d'adsorption étant nécessaire pour effectuer la simulation, il a fallu développer une méthodologie pour prédire les paramètres de l'isotherme de Langmuir en IMAC à partir des données SPR. La simulation a été évaluée en comparant les temps de rétention expérimentaux et simulés qui devraient être proches pour une prédiction fiable. Par conséquent, plusieurs approches ont été étudiées pour déterminer les paramètres de sorption de Langmuir. L‘approche la plus intéressante a introduit un facteur correctif sur la capacité d'adsorption maximale qmax seulement. En effet, l'affinité des peptides pour le Ni2+ immobilisé étant supposée constante quelle que soit technologie utilisée (SPR vs. IMAC), la constante d'affinité KA n'a pas été modifiée. Parallèlement, les applications industrielles des PCMs et des hydrolysats peptidiques ont été étudiées. Tout d'abord, des hydrolysats de protéines de pois ont été produits par protéolyse enzymatique soit avec l'Alcalase® suivi de la Flavourzyme® (Alc+Flav≤1kDa), soit par la Protamex® suivi de la Flavourzyme® (Prot+Flav≤1kDa). La technologie SwitchSENSE® a mis en évidence la présence de peptides chélateurs de Ni2+ et les tests antioxydants ont montré que l'hydrolysat Prot+Flav≤1kDa avait une activité antiradicalaire et un pouvoir réducteur plus élevés, liés à son degré d'hydrolyse plus élevé et à la quantité de peptides de petite taille. Les hydrolysats de protéines de pois et les PCMs ont ensuite été étudiés pour leur capacité à inhiber l'oxydation des lipides dans les émulsions. Ils ont ralenti l'oxydation des lipides par chélation des métaux pro-oxydants (tels que Fe2+) en réduisant les produits d'oxydation primaires et secondaires, responsables de la détérioration des produits contenant des lipides. Ainsi, les hydrolysats de pois et les PCMs pourraient être utilisés comme antioxydants dans les produits alimentaires et cosmétiques, comme alternatives aux produits chimiques tels que l'EDTA, le BHT et le TBHQMetal-Chelating Peptides (MCPs), from protein hydrolysates, present various applications in nutrition, pharmacy, cosmetic etc. Yet, the empirical approach generally used to discover bioactive peptides from hydrolysates is time consuming and expensive due to many steps of fractionation, separation and biological activities evaluation. Thus, this PhD aimed to develop a novel approach for MCPs separation prediction using chromatography modelling and simulation based on the analogy between Immobilized Metal ion Affinity Chromatography (IMAC) and Surface Plasmon Resonance (SPR). For the first time, the SPR-IMAC analogy was experimentally investigated on 22 peptides and 70% of them validated this analogy, since peptides well retained in IMAC were also endowed with a good affinity for Ni2+ in SPR. In the second time, peptides with high affinity for Ni2+ (i.e low dissociation constant KD in SPR and a high retention time in IMAC) were used to study the modelling and simulation of peptide concentration profiles at the column outlet in IMAC. Since knowledge of adsorption isotherms was required to perform simulation, it was necessary to develop a methodology for predicting Langmuir isotherm parameters in IMAC from SPR data. The validity of simulation was evaluated by comparing experimental and simulated retention times that should be close for reliable prediction. Therefore, several approaches were evaluated to determine Langmuir sorption parameters, the most interesting one introduces a correction factor on the maximum adsorption capacity qmax alone, assuming that the affinity of peptides for immobilized Ni2+ did not change depending on the technology used (SPR vs. IMAC), thus affinity constant KA was not modified. Meanwhile, industrial application of MCPs and hydrolysates were studied. First, pea protein hydrolysates were produced by either Alcalase® followed by Flavourzyme® (Alc+Flav≤1kDa) or Protamex® followed by Flavourzyme® (Prot+Flav≤1kDa). SwitchSENSE® technology evidences the presence of Ni2+ chelating peptides and antioxidants tests showed that Prot+Flav≤1kDa has higher radical scavenging and reducing power, related to its higher degree of hydrolysis and small-size peptides quantity. Secondly, pea hydrolysates and MCPs were investigated for their ability to inhibit the lipid oxidation in emulsions. They slowed down lipid oxidation through chelation of prooxidant (metals such as Fe2+) reducing primary and secondary oxidation products responsible of deterioration of lipid containing products. Thus, pea hydrolysates and MCPs could be used as antioxidants in food and cosmetic products, as alternative to chemicals such as EDTA, BHT and TBHQ
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Vincent, Axel. "Conception et simulation d'un réacteur fil-cylindre à décharge couronne avec barrière diélectrique adapté au traitement des oxydes d'azote dans des effluents marqués par un isotope." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066477.
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Bellot, Jean-Christophe. "Modélisation de la chromatographie préparative non-linéaire des biomolécules." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0034.
Abstract:
Dans cette these, nous avons mene, sur la base de travaux experimentaux et de modelisations numeriques, une etude de la chromatographie preparative non-lineaire, en phase inverse et en echange d'ions. Dans la revue bibliographique sont exposes les modeles decrivant la percolation d'un liquide a travers un milieux poreux, et les equilibres physico-chimiques entre solutes et support. Au chapitre suivant nous presentons le modele, dit modele semi-ideal, que nous avons choisi pour decrire la migration de substances biochimiques dans une colonne chromatographique, et les deux algorithmes numeriques, inspires de la methode des differences finies, que nous avons utilise pour l'integrer. En phase inverse, nous mettons en evidence la difficulte inherente au choix d'un modele d'isothermes competitives pour simuler des separations preparatives de petites biomolecules. Nous precisons qu'a ce probleme s'ajoute celui de savoir comment determiner les parametres de ces memes modeles. En echange d'ions, nous faisons l'etude theorique d'une separation preparative d'un melange de deux proteines, en utilisant le modele de deplacement stoechiometrique (m. D. S. ) pour decrire les interactions proteines-surface chargee. Par le calcul de la productivite, du rendement et du taux d'enrichissement de chaque separation dans differentes conditions operatoires, nous montrons les caracteristiques respectives de deux modes chromatographiques, l'elution isocratique et l'elution par gradient. Au dernier chapitre, nous tentons d'ameliorer la modelisation que l'on peut avoir de la chromatographie preparative des proteines en echange d'ions
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Amrani, Morade. "Modélisation et simulation d'objets déformables." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10256.
Abstract:
Nous traitons, dans ce mémoire, du problème de la modélisation et de la simulation d'objets déformables. Nos travaux s'inscrivant dans le cadre d'un projet médical où les objets déformables sont des organes, nous avons porté une attention particulière au réalisme physique. Nous avons proposé une approche basée sur les systèmes de particules. Divers problèmes liés à ce modèle ont ainsi été résolus et nous avons établi une relation entre l'élasticité de l'objet réel et les paramètres du modèle. Afin de réduire les temps de calcul, nous avons étudié la possibilité d'utiliser dans une même scène des systèmes de particules et des surfaces implicites. Cette approche nous a permis de produire des simulations réaliste du comportement de certains organes, en particulier le système vessie prostate rectum, et les poumons.
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Li, Jing-Rebecca. "Modélisation et simulation de la diffusion." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00925028.
Abstract:
Deux concepts très importants dans mes travaux sont ceux de la diffusion (mouvement aléatoire des particules) et de ceux de la transformée de Fourier. La diffusion des particules peut être décrite par l'équation de la diffusion, dont la solution fondamentale a un forme beaucoup plus complexe que sa transformée de Fourier. Tout d'abord, nous profitons de la forme spéciale de la transformée de Fourier (dans l'espace) de la fonction de Green de l'équation de diffusion pour formuler des méthodes numériques qui sont locales en temps pour la solution des équations avec mémoire. L'idée principale est que la solution sera calculée dans le domaine de Fourier, pour éviter d'évaluer les intégrales de convolution en temps portent la " mémoire ". Ce travail a été rendu possible par le développement d'une quadrature adaptée de l'intégrale de Fourier où un petit nombre de points dans la variable de Fourier était suffisant pour une bonne résolution du problème dans l'espace physique, sur un intervalle de temps important. En particulier, nous avons développé une méthode numérique pour simuler la diffusion dans des domaines non bornés avec sources et l'avons appliquée à la modélisation de la croissance des cristaux, à l'aide du modèle du champ de phase. Puis, afin d'étendre cette approche à des problèmes aux limites, nous avons abordé la question de l'évaluation des potentiels de simple couche et de double couche sur le bord du domaine. Enfin, nous avons généralisé l'idée de remplacer les intégrales de convolution en temps par une quadrature efficace dans le domaine de Fourier, aux intégrales et aux dérivés d'ordres fractionnaires, et obtenu une borne rigoureuse de l'erreur de quadrature. Nous avons aussi appliqué cette approche à une équation des ondes fractionnaire. En 2010, j'ai commencé à appliquer les outils numériques et analytiques à l'équation de Bloch-Torrey, dans le domaine de l'imagerie par résonance magnétique de la diffusion (IRMd) du cerveau. Ce travail a commencé dans le cadre d'une collaboration avec des physiciens d'IRM de Neurospin. Nous avons essayé d'expliquer la relation entre la géométrie cellulaire, la perméabilité membranaire et le signal d'IRMd obtenu. Certaines difficultés de la modélisation et de la simulation du signal d'IRMd au niveau de l'échelle de temps et de l'espace viennent de la physique et de la biologie d'IRMd du cerveau. Premièrement, pour des raisons biologiques et techniques, l'IRMd ne peut mesurer que des temps de diffusion compris entre une et cent millisecondes, correspondant à une distance de diffusion moyenne de 2,5 à 25 micromètres. Cette distance est moyennée sur toutes les molécules d'eau, et la distance de diffusion réelle peut être différente selon que la localisation, au début de la mesure, des molécules d'eau : dans les corps neuronaux, dans les neurites (dendrites et axones) ou dans l'espace extra-cellulaire. Deuxièmement, certaines caractéristiques de la matière grise du cerveau rendent l'analyse et la simulation très difficiles: \begin{enumerate} \item Les cellules sont géométriquement complexes. Les neurones ont un corps solide, mesurant 1 à 10 micromètres de diamètre auquel sont attachés de longues neurites (axones et dendrites) qui mesurent de l'ordre d'un micromètre de diamètre et de plusieurs centaines de micromètres de longueur. \item Les cellules ont une répartition très dense. Les corps neuronaux occupent 12\% du volume du cortex cérébral, les axones 34\%, les dendrites 35\%, l'espace extracellulaire 6\%, pour une largeur moyenne de 10 à 30 nanomètres. \item L'organisation cellulaire est complexe. Les cellules du cortex sont organisées en couches, avec des colonnes de cellules liant différentes couches. \item Les cellules sont perméables. En général, l'eau peut se déplacer entre les cellules et l'espace extracellulaire. \end{enumerate} La résolution d'IRMd est de l'ordre de 1 mm$^3$, ce qui signifie que chaque pixel de l'image affiche les caractéristiques de diffusion moyennées dans un volume de tissu (voxel) de 1 mm$^3$, ce qui est très grand devant les échelles spatiales cellulaires. Pour modéliser le signal de l'IMRd dans un voxel, il faut simuler l'aimantation à l'intérieur de ce voxel et calculer son intégrale au moment de l'écho. La distance de diffusion moyenne ne dépassant pas 25 micromètres, il suffit de faire le calcul dans un domaine légèrement plus grand qu'un voxel pour tenir compte de la diffusion de toutes les molécules d'eau qui auront " vu " ce voxel durant le temps de diffusion. De plus, si nous supposons que le voxel contient un environnement cellulaire qui ne varie pas beaucoup à dans le voxel, nous utilisons un domaine de calcul plus petit, celui-ci devra ne contenir qu'une " portion représentative " du tissu dans le voxel. Pour étudier le lien entre l'atténuation du signal d'IRMd et les propriétés géométriques du tissu, tels que le diamètre moyen des cellules et la fraction volumique cellulaire, nous avons généré, dans un premier temps, des domaines de calcul qui contiennent une configuration cellulaire à étudier. A terme, nous envisageons des simulations sur beaucoup de configurations pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Actuellement, nous construisons une seule configuration cellulaire et résolvons le problème forward et inverse associé. Le signal d'imagerie par résonance magnétique de diffusion dans le tissu biologique peut être considéré comme une sorte de " transformée de Fourier " de la fonction de densité de probabilité de déplacement de l'eau dans les milieux hétérogènes. L'aimantation des protons de l'eau en tissu biologique en présence d'impulsions du gradient de champ magnétique, peut être modélisée par une équation aux dérivées partielles (EDP), l'équation de Bloch-Torrey microscopique à compartiments multiples. Cette EDP peut être comprise comme l'attribution aux molécules d'eau en milieu hétérogène, d'une fréquence spatiale qui dépend de leurs positions. Le signal d'IRMd est l'intégrale de la solution de cette EDP au moment de l'écho. Nous avons résolu numériquement cette EDP en couplant une discrétisation spatiale cartésienne standard avec une discrétisation en temps adaptative (Runge-Kutta Chebyshev " RKC ") et nous avons étudié les caractéristiques de la diffusion d'un modèle de la matière grise du cerveau constitué de cellules cylindriques et sphériques dans l'espace extracellulaire. Puis, par homogénéisation, nous avons formulé un nouveau modèle macroscopique, sous forme d'un système d'équations aux dérivées ordinaires (EDO), pour le signal d'IRMd. Ensuite, nous avons montré par des simulations numériques que ce modèle d'EDO donne une bonne approximation du signal du modèle d'EDP complet pour des temps de diffusion relativement longs. Je mentionne aussi le travail de deux doctorants que je co-encadre actuellement. Dang Van Nguyen (soutenu par le projet SIMUDMRI, ANR COSINUS 2010-2013) a couplé une discrétisation d'éléments finis avec la méthode RKC pour obtenir une discrétisation plus précise des surfaces cellulaires. Il travaille sur l'analyse du signal de l'IRMd des neurones isolés. Huan Tuan Nguyen (soutenu par une bourse de l'École Doctorale " Sciences et Technologies de l'Information, des Télécommunications et des Systèmes " ED STITS, 2010-2013) travaille sur le problème inverse du modèle d'EDO. Enfin, j'envisage trois orientations futures de mes recherches dans l'IRMd. \begin{enumerate} \item En collaboration avec le centre Neurospin IRM, confronter les résultats numériques du modèle d'EDP avec les données expérimentales IRMd des ganglions (réseaux neuronaux) de l'Aplysie (limace de mer géante). \item Prendre en compte l'écoulement sanguin dans les micro-vaisseaux du cerveau, via un nouveau modèle d'EDP. \item Obtenir la formulation d'un nouveau modèle d'EDO valable aux temps de diffusion plus courts ou en présence des cellules plus grandes. \end{enumerate}
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Denis, Roland. "Modélisation et simulation de l'effet Leidenfrost." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENM111/document.
Abstract:
L'effet Leidenfrost répresente un cas particulier de caléfaction : lorsqu'une goutte de liquide est déposée sur une surface dont la température est très supérieure à la température d'ébullition du liquide, ce dernier s'évapore avant de toucher la surface et la vapeur ainsi créée forme un coussin sous la goutte qui la maintient en sustentation et l'isole de la plaque chauffante.Ce travail de thèse concerne la modélisation et la simulation de ce phénomène complexe. Dans une première partie, nous étudions un modèle avec interface raide basée sur les équations de Navier-Stokes enrichies avec des termes interfaciaux prenant en compte le changement de phase et la tension de surface. La simulation d'une couche uniforme de liquide sur un film de vapeur nous ramène à un cas unidimensionnel pour lequel on utilise la méthode ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) afin de gérer la hauteur variable de chaque phase. La discrétisation du modèle est validée sur un cas test.Dans une seconde partie, on utilise la méthode de capture d'interface Level-Set dans laquelle la frontière liquide/gaz est représentée par la ligne de niveau zéro d'une fonction. Cette interface est artificiellement épaissie et les quantités thermodynamiques y sont régularisées. La tension de surface et le changement de phase sont alors introduits sous forme de termes volumiques dans nos équations. L'hypothèse d'incompressibilité de chaque phase pure nous amène alors à un fluide généralisé dont la compressibilité se manifeste uniquement dans la zone interfaciale, là où se produit le changement de phase.La troisième partie est consacrée à la discrétisation de ce modèle pour l'étude tridimensionnelle d'une goutte d'eau, immobile et symétrique par rotation, se ramenant ainsi à un problème bi-dimensionnel axisymétrique. La méthode Level-Set nécessite des choix numériques particuliers qui sont alors explicités : schéma d'advection peu diffusif, redistanciation par résolution d'une équation de Hamilton-Jacobi et correction globale du volume de la goutte, prenant en compte le changement de phase. Un algorithme de projection de type Chorin est également utilisé afin de satisfaire la contrainte sur la compressibilité de notre fluide. On présentera également un nouveau schéma aux différences finies à stencil compact pour l'approximation du gradient.La dernière partie présente et compare nos résultats numériques avec plusieurs courbes théoriques, décrivant chacune l'évolution de certains paramètres de la goutte de liquide : son volume, son rayon et la hauteur de la couche de vapeurThe Leidenfrost effect is a special case of calefaction: when a liquid is dropped on a surface which temperature is far hotter than the liquid's boiling point, he evaporates before touching the hot plate and the produced gas forms a thin layer, under the liquid droplet, that makes it hovering and isolates it from the heat source.This thesis deals with the modeling and the numerical simulation of this complex phenomenon. In the first part, we study a sharp interface model that supplement the Navier-Stokes equations with interfacial conditions taking into account the phase change and the surface tension. Simulating an uniform liquid layer over a vaporous film reduces the problem to one dimension. The ALE method (Arbitrary Lagrangian Eulerian) is then used to deal with the variable height of each phase. The numerical code is finally validated on a test case.In the second part, the gas/liquid interface is captured by a Level-Set method. The interface is artificially thickened and inner regularization is applied to the thermodynamic quantities. Therefore, surface tension and phase change are approximated by volume terms. Each pure phase is supposed to be incompressible but, due to the phase change, the velocity field is not divergence-free in the interfacial zone.The third part focusses on the discretization of this three-dimensional model, for the simulation of a motionless and rotational symmetric droplet. The problem reduces to an axisymmetric two-dimensional setting. The use of the Level-Set method requires devoted numerical algorithms which are developed: non-diffusive efficient advection scheme, reinitialization by Hamilton-Jacobi equation with global volume correction taking into account the phase change. An adapted Chorin projection algorithm is used to ensure the prescribed compressibility constraint that holds on the interfacial fluid. In addition, we introduce a new finite difference scheme for the gradient approximation that uses a compact stencil.The last part describes and compares our simulation results with several theoretical curves based on different droplet shape simplifications, plotting the evolution of indicators like the volume and radius of the droplet, or the height of the vapor layer
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Jugnon, Vincent. "Modélisation et Simulation en Photo-acoustique." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/54/59/73/PDF/these_vincent.pdf.
Abstract:
Sur la plateforme de thèses en ligne Tel on trouve le résumé suivant en français : Cette these traite du probleme de l'imagerie photo-acoustique. Dans ce systeme d'imagerie, on chauffe un milieu avec une onde electromagnetique. Le milieu se dilate et emet une onde ultrasonique qu'on mesure. Le but est de reconstruire les caracteristiques internes du milieu a partir des mesures de l'onde acoustique sur son bord. C'est un probleme inverse sur la condition initiale pour l'equation des ondes. Dans un cadre idealise, la procedure de reconstruction est connue et a ete etudiee en profondeur. Le but premier de cette these est de s'eloigner du cadre standard en considerant des hypotheses moins restrictives. Pour chaque hypothese (conditions de bord, vue partielle, attenuation, vitesse non-homogene ) la these propose une correction basee sur des outils mathematiques adaptes (analyse asymptotique, approche duale, correlation. . . ). La reconstruction de la condition initiale de l'equation des ondes n'est cependant pas suffisante. Elle depend de l'illumination electromagnetique. Un second probleme inverse doit etre resolu sur la propagation de l'onde electromagnetique pour avoir acces aux coefficients physiques d'interet. La these presente des resultats algorithmiques dans le cadre de l'equation de de diffusion et des estimations theoriques dans le cadre de l'equation de transfert radiatif. La these presente aussi un resultat d'amelioration d'une approche d'imagerie par derivee topologiqueSur la plateforme de thèses en ligne Tel on trouve le résumé suivant en anglais : This thesis deals with the problem of photoacoustic imaging. In this imaging setting, one heats a medium up with an electromagnetic wave. The medium dilates and emits an ultrasonic wave. The aim is then to reconstruct inner properties of the medium from boundary measurements. It is an inverse problem on the initial condition for the wave equation. In an idealized frame, the reconstruction procedure has been thoroughly studied. The main goal of this thesis is to stray from the standard model by considering less restrictive assumptions. For each of them (boundary condition, partial view, attenuation, inhomogeneous sound speed) the thesis proposes a correction based on adapted mathematical tools (asymptotic analysis, dual approach , correlation. . . ). Reconstruction of the initial condition of the wave equation is however not enough. It depends on the electromagnetique illumination. A second inverse problem has to be solved on the electromagnetic wave propagation to acces the physical coefficients of interest. The thesis presents algorithmic results in the frame of the diffusion equation and theoretic estimates in the frame of the transport equation. The thesis also presents an improving result for a topological derivative based imaging approach
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Abdelwahed, Mohamed. "Modélisation et simulation numérique d'écoulements diphasiques." Pau, 2002. http://www.theses.fr/2002PAUU3014.
Abstract:
Une bonne compréhension du traitement du phénomène de l'eutrophisation par l'aération passe par une modélisation diphasique (eau-bulles d'air) dont l'utilisation pose d'énormes difficultés. Dans ce travail, nous présentons deux modèles simplifiés dont l'idée consiste à étudier l'écoulement de la phase eau et tenir compte de l'effet des bulles, d'une part, pour le premier modèle, par le biais d'une condition aux limites au niveau de l'injecteur et d'autre part, pour le second modèle, en ajoutant des termes de corrections diphasiques. Numériquement, on combine la méthode des caractéristiques pour la discrétisation temporelle et la méthode des éléments finis P1+bulle P1 pour l'approximation spatiale. Des résultats numériques sont présentés sur un cas d'application réel. Afin de réduire le temps de calcul très important pour le problème étudié, nous présentons une parallélisation du code numérique traitant le premier modèle. Des résultats de performances sont enfin présentésA good understanding of the eutrophication treatment through aeration requires a two phase modelling (water-air bubbles) leading to many difficulties. In this work, we present two simplified models of which the idea consists on studying the water phase flow and to take account of the effect of the bubbles, for the first model, by a boundary condition on the level of the injector and for the second model, by adding some corrections terms originating from two-phase flow models. The numerical results are achieved through the combination of the characteristic method for the time discretization and the P1+bubble P1 finite element for the spatial approximation. Numerical results are presented for a real application case. In order to reduce the computational costs of our problem, we present a parallel version of a solver treating the first model. Some performance results are finally presented
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Benadla, Zahira. "Modélisation et simulation thermomécanique du soudage." Compiègne, 2005. http://www.theses.fr/2005COMP1571.
Abstract:
Ce travail vise à la prédiction des contraintes et distorsions résiduelles générées par une opération de soudage. Un modèle éléments finis basé sur des analyses thermomécaniques semi-couplées est proposé et validé sur des tests. Tout d'abord, une structure axisymétrique est étudiée. Ce test met en jeu des gradients de température et de contraintes et semble utile en vue de valider la loi de comportement thermomécanique et permet de faire le choix d'écrouissage le plus représentatif (cinématique ou isotrope). Ensuite, une véritable opération de soudage est considérée qui fait appel à une source de chaleur mobile. Une simulation tridimensionnelle est réalisée et comparée à des mesures. Ces dernières servent également de support pour identifier les paramètres liés à la source de chaleur. Enfin et dans le but de réduire les temps de calcul rencontrés lors d'une analyse tridimensionnelle, un modèle dit mixte est proposé. Ce modèle est comparé au modèle tridimensionnel qui sert de référenceThis research is concerned with the prediction of residual constraints and distorsions generated by, welding process. A finite elements model based on semi-coupled thermomechanical analyses is proposed and validated on tests. Ln a first time, a axisymetric structure is studied. Ln this analysis gradients of temperature and contraints are imposed. This test permit us to validate the thermomechanical behavior law and to choose the most representative hardening (kinematic or isotropic). Then, a real operation of welding is considered. Ln this example a mobile heat source is used. A tridimensional simulation is studied and compared to measures. These measures also act as support to identify a heat source parameters. Finally, a mixed model is proposed. This model permit to reduce computational times. A numerical comparison of mixed model results with molumic model results allowed us to validate development
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Promayon, Emmanuel. "Modélisation et simulation de la respiration." Phd thesis, Grenoble 1, 1997. https://theses.hal.science/tel-00130070.
Abstract:
Le problème de la modélisation et de la simulation des mouvements du tronc pendant la respiration est étudié dans cette thèse. L'objectif est la représentation graphiquement réaliste de ces mouvements grâce à des modèles générateurs. Le découpage de ce document propose des étapes méthodologiques pour la modélisation. Dans une première partie les principes mécaniques du phénomène de la respiration sont exposés. Le problème apparaît alors comme la modélisation et la simulation comportementale sous contraintes d'un objet complexe composés de régions ayant des propriétés différentes (élasticité, motricité, rigidité). Les modèles générateurs basés sur la physique se révèlent être les outils informatiques les plus aptes à atteindre notre objectif. Un état de l'art de ces méthodes et des problématiques liées est alors dressé. La deuxième partie présente la construction du modèle informatique découpée en régions de propriétés spécifiques. On présente alors une nouvelle fonction d'élasticité utilisant l'expression d'une mémoire de forme locale. Comparée à un modèle classique masse-ressort, cette fonction d'élasticité prouve son efficacité. La modélisation des régions musculaires et solides est ensuite présentée. Puis, on montre la possibilité de contraindre ces régions afin de modéliser d'autres propriétés. On développe notamment une méthode de résolution directe permettant de vérifier des contraintes locales et globales sans utiliser d'algorithme itératif. La résolution de la contrainte d'incompressibilité illustre cette méthode de résolution ; les principes généraux de cette résolution sont dégagés permettant ainsi de généraliser son application. La dernière partie de ce manuscrit fournit une validation qualitative du modèle développé par l'intermédiaire de différents exemples, dont celui de la simulation des mouvements du tronc pendant la respiration.
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Promayon, Emmanuel. "Modélisation et Simulation de la Respiration." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00130070.
Abstract:
Le problème de la modélisation et de la simulation des mouvements du tronc pendant la respiration est étudié dans cette thèse. L'objectif est la représentation graphiquement réaliste de ces mouvements grâce à des modèles générateurs. Le découpage de ce document propose des étapes méthodologiques pour la modélisation.Dans une première partie les principes mécaniques du phénomène de la respiration sont exposés. Le problème apparaît alors comme la modélisation et la simulation comportementale sous contraintes d'un objet complexe composés de régions ayant des propriétés différentes (élasticité, motricité, rigidité). Les modèles générateurs basés sur la physique se révèlent être les outils informatiques les plus aptes à atteindre notre objectif. Un état de l'art de ces méthodes et des problématiques liées est alors dressé.
La deuxième partie présente la construction du modèle informatique découpée en régions de propriétés spécifiques. On présente alors une nouvelle fonction d'élasticité utilisant l'expression d'une mémoire de forme locale. Comparée à un modèle classique masse-ressort, cette fonction d'élasticité prouve son efficacité. La modélisation des régions musculaires et solides est ensuite présentée. Puis, on montre la possibilité de contraindre ces régions afin de modéliser d'autres propriétés. On développe notamment une méthode de résolution directe permettant de vérifier des contraintes locales et globales sans utiliser d'algorithme itératif. La résolution de la contrainte d'incompressibilité illustre cette méthode de résolution ; les principes généraux de cette résolution sont dégagés permettant ainsi de généraliser son application.
La dernière partie de ce manuscrit fournit une validation qualitative du modèle développé par l'intermédiaire de différents exemples, dont celui de la simulation des mouvements du tronc pendant la respiration.
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Daubas, Bruno. "Modélisation et simulation des procédés continus et discontinus." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT023G.
Abstract:
L'auteur presente une architecture generale de simulateur de procedes chimiques continus et discontinus. Une etude des problemes generiques poses par les ateliers discontinus est exposee. Apres avoir mis en evidence l'interet de decoupler le modele mathematique d'un procede discontinu en modele discret et modele continu, les points suivants sont abordes: ? le choix d'un modele global de la partie discrete du procede: le reseau de petri. Un algorithme de creation automatique d'un rdp a partir des donnees du procede est decrit. L'outil rdp dont l'utilisation dans ce domaine de la simulation est nouvelle, fait l'objet d'une description detaillee assez exhaustive. ? les strategies de modelisation et de simulation de la partie continue sont adaptees aux contraintes posees par le dialogue avec le rdp, d'une part, et avec l'integrateur d'autre part. Le simulateur est presente a travers l'etude de deux exemples qui prouvent les capacites mettant en valeur l'interet des resultats fournis par un tel outil
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Jiao, Ying. "Risque de crédit : modélisation et simulation numérique." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002180.
Abstract:
Cette thèse est motivée par les problèmes induits par la corrélation des défauts dans les produits dérivés de crédit. La thèse contient deux parties. La première est consacrée à analyser théoriquement les défauts successifs. On propose une nouvelle approche, basée sur la densité des probabilités conditionnelles de survie, pour traiter ce qui se passe après le premier défaut en déterminant les compensateurs des défauts successifs et en calculant les espérances conditionnelles par rapport à la filtration du marché. Dans la deuxième partie, on présente une méthode d'approximation pour calculer les prix des CDOs en utilisant la méthode de Stein et la transformation de zéro biais. On obtient un terme correcteur explicite pour l'approximation gausienne et on estime la vitesse de convergence. Les tests numériques montrent l'efficacité de cette méthode par rapport aux méthodes classiques. On établit aussi des résultats similaires pour l'approximation poisonnienne en appuyant sur des variantes discrètes de la méthode. Enfin, pour les fonctions plus régulières, on propose des correcteurs d'ordres supérieurs.
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Multon, Franck. "Analyse, Modélisation et Simulation du Mouvement Humain." Habilitation à diriger des recherches, Université Rennes 1, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00441143.
Abstract:
Comprendre le mouvement humain mobilise des chercheurs de nombreuses disciplines scientifiques : physiologie, biomécanique, neurosciences comportementales, anatomie fonctionnelle, les sciences du sport... Mes travaux s'inscrivent donc dans une démarche pluridisciplinaire d'analyse/synthèse du mouvement humain. Pour mener à bien cette démarche, une première tâche consiste à modéliser et à simuler le système moteur ainsi qu'un ensemble d'hypothèses. L'objectif est de disposer d'une représentation numérique du problème. Les mouvements simulés doivent ensuite être confrontés à des données expérimentales pour valider à la fois les hypothèses, le modèle et la méthode de simulation. Mon travail s'organise en trois principales contributions qui entrent dans cette approche d'analyse/synthèse. La première contribution concerne le développement de nouvelles méthodes de modélisation et de simulation de mouvements permettant de tester des connaissances issues des sciences expérimentales. La méthode doit aussi être capable de calculer très rapidement des mouvements afin d'intégrer les personnages simulés dans des environnements interactifs, comme en réalité virtuelle, par exemple. Pour modéliser et simuler un mouvement naturel, il faut être capable de gérer des contraintes cinématiques (pour tenir compte de la géométrie de son environnement), cinétiques (pour gérer la répartition de ses masses dans l'espace), dynamiques (les lois de la mécanique s'appliquent évidemment aussi) et d'autres que nous regrouperons sous le terme de " style " (lié à des aspects psychologiques, sociologiques...). Nous avons proposé une nouvelle représentation du mouvement humain qui simplifie grandement la résolution de contraintes cinématiques et cinétiques à partir d'un mouvement initial (issu d'un système de mesures ou conçu manuellement). L'hypothèse est que les mouvements mesurés vérifient intrinsèquement la plupart des contraintes citées précédemment. Il est ensuite possible d'ajouter ou de modifier certaines de ces contraintes pour simuler l'adaptation du système moteur à de nouvelles situations. La deuxième contribution concerne la définition d'un protocole de validation des mouvements simulés. C'est un problème difficile car le mouvement humain implique un grand nombre de degrés de liberté et de pas de temps, ce qui conduit à un espace de dimension énorme. Comment ramener cela à une valeur unique de distance ? Les méthodes classiques utilisent des erreurs moyennes, des corrélations ou des correspondances temporelles entre courbes. Cependant, ces valeurs quantifiables ne reflètent pas toujours le réalisme des mouvements simulés si on demande à des sujets d'en juger la qualité. En réalité virtuelle, plusieurs travaux cherchent à évaluer la sensation d'être présent dans un environnement simulé. Nous avons donc proposé de juger du réalisme du mouvement en faisant interagir des sujets réels avec des entités simulées. Ces travaux ont été menés dans le cadre particulier du duel gardien-tireur mais pourraient être étendus à un cas plus général. La troisième contribution concerne une étude transversale de la locomotion bipède via une approche de type analyse/synthèse. L'objectif de ce travail est de déduire complètement un mouvement de locomotion à partir d'un ensemble de données anatomiques et d'hypothèses générales issues de la biomécanique et des neurosciences. Une application évidente concerne la cherche de locomotions possibles pour des espèces fossiles. Fondamentalement, le problème revient à gérer un espace très important de postures possibles à chaque pas de temps et à en extraire une séquence qui soit comparable à ce qu'une créature réelle aurait naturellement produit. Nos travaux ont donc abouti à un une plate-forme de tests d'hypothèses locomotrices (minimisation d'énergie, de la dérivée de l'accélération, de la distance à une posture de référence...). L'entrée principale de cette plate-forme est la description de l'anatomie de la créature et une série d'empreintes à suivre.
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Isèbe, Damien. "Modélisation, simulation et optimisation en génie côtier." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00260682.
Abstract:
Cette thèse est divisée en deux parties, la première étant principalement basée sur des simulations numériques en génie côtier alors que la deuxième a une saveur plus théorique. Dans la première partie, des techniques d'optimisation de formes, portant sur la conception d'ouvrages de défense en mer, sont utilisées dans des problèmes du génie côtier. La protection d'une zone portuaire, dont le modèle sollicite des équations simplifiés pour la propagation de la houle, est d'abord étudiée. Ensuite, en collaboration avec le bureau d'étude Bas-Rhône Languedoc ingénierie, nous traitons un problème de protection de plage sableuse concret (Lido de Sète, Mer Méditerrannée, France). Le modèle utilisé tient compte des phénomènes de réfraction et diffraction de la houle proche des ouvrages. Dans la seconde partie, un modèle non local d'évolution de dunes immergées, initialement introduit par A.C. Fowler d'après la propagation de vagues en régime fluvial, a été étudié. L'existence et l'unicité d'une solution régulière pour la forme du fond sont obtenues à partir d'une dune initiale dans L². Notons que cette loi de conservation enfreint le principe du maximum.
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Baranger, Céline. "Modélisation, étude mathématique et simulation des collisions." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008826.
Abstract:
Dans ce travail, nous nous intéressons à des problèmes issus de la Mécanique des Fluides et plus particulièrement au cas des aérosols (ou sprays, c'est-à-dire un ensemble de particules en suspension dans un fluide environnant). Les phénomènes physiques mis en jeu sont modélisés par des équations aux dérivées partielles (EDP). La phase continue (fluide environnant) est décrite par des équations issues de la mécanique des milieux continus de type Navier-Stokes ou Euler. La phase dispersée est décrite par une équation cinétique de type Boltzmann.Le premier résultat que nous présentons est consacré à l'étude mathématique d'un couplage entre une équation cinétique de type Vlasov et les équations d'Euler isentropiques. Ces équations modélisent un spray fin. Nous démontrons l'existence en temps petit d'une solution régulière pour le couplage Vlasov-Euler isentropique.
Ensuite, nous présentons les équations précises relatives à la modélisation des collisions, coalescences et fragmentations dans un spray.
Nous décrivons par la suite la simulation numérique du couplage fluide-cinétique dans un code industriel (Commissariat à l'Énergie Atomique), en particulier l'ajout des phénomènes de collisions.
Un deuxième modèle de fragmentation est également présenté. Ce modèle est plus pertinent dans les cas où les particules de la phase dispersée ont un grand nombre de Weber.
Enfin, nous présentons un résultat concernant une estimation explicite de trou spectral pour l'opérateur de Boltzmann avec potentiels durs linéarisé, et pour l'opérateur de Landau avec potentiels durs linéarisé.
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Seguin, Nicolas. "Modélisation et simulation numérique des écoulements diphasiques." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003139.
Abstract:
On s'intéresse dans ce travail à la simulation des écoulements diphasiques. Différents modèles, tous hyperboliques, sont considérés suivant les configurations étudiées. Dans un premier temps, plusieurs schémas Volumes Finis sont comparés pour l'approximation du modèle HEM (Homogeneous Equilibrium Model), notamment en présence de faibles densités. Ensuite on démontre l'existence et l'unicité de la solution faible entropique d'une loi de conservation scalaire gouvernant l'évolution de la saturation d'un écoulement diphasique dans un milieu poreux. On propose alors deux schémas Volumes Finis tenant compte du caractère résonnant de cette équation. La troisième partie concerne les écoulements en eaux peu profondes et l'approximation des termes sources raides. Une méthode permettant le maintien d'états au repos ainsi que le recouvrement et l'apparition de zones sèches, est présentée et comparée aux méthodes habituellement utilisées dans l'industrie. Enfin, une classe de modèles hyperboliques non conservatifs se basant sur l'approche bifluide à deux vitesses et deux pressions est proposée. Une étude des solutions discontinues du système convectif permet d'exhiber une classe de fermetures sur la vitesse interfaciale et sur la pression interfaciale, tout en permettant de définir de manière unique les produits non conservatifs. L'approximation se fait à l'aide d'une méthode de splitting d'opérateur. On utilise deux schémas Volumes Finis, le schéma de Rusanov et le schéma de Godunov approché VFRoe-ncv pour l'étape de convection. Plusieurs cas tests sont présentés et commentés : tubes à choc, conditions limites de paroi, robinet d'eau, sédimentation.
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Lontos, Athanasios. "Modélisation et simulation 3D de la morphogenèse." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENM064/document.
Abstract:
L'embryon de la Drosophila Melanogaster subit une série des mouvements cellulaires pendant son développement. La gastrulation est le processus qui décrit la différentiation des futurs tissus à l'intérieur de l'embryon. La gastrulation commence par la formation du sillon ventral, un processus connu sous le nom de “Ventral Furrow Invagination”. Pendant ce processus, les cellules de la blastoderme positionnées dans la région ventrale de l'embryon, aplatissent et contractent leur surface apicale jusqu'à ce qu'elles deviennent prismatiques. Ce changement de forme cellulaire aboutit à un enfoncement au niveau de la région ventrale, le sillon ventral, qui est ensuite totalement intériorisé. Nous focalisons notre étude sur les mécanismes qui conduisent à l'invagination. Les questions principales auxquelles ce travail de thèse essaie de répondre sont: “Quel est le rôle de la contraction apicale des cellules ventrales dans l'invagination?” et “Quel est le mécanisme qui conduit à la clôture ventrale, une fois les cellules ventrales intériorisées?”. Nous essayons de répondre à ces questions d'un point de vue biomécanique. Dans ce but, un maillage 3D de l'embryon de la Drosophila Melanogaster a été créé. Basés sur ce maillage, deux modèles biomécaniques “a minima” de l'embryon de la Drosophila ont été créés: un modèle physique discret et un modèle basé sur la Méthode des Eléments Finis. Les résultats des simulations des deux modèles montrent que la géométrie joue un rôle décisif dans l'intériorisation des cellules ventrales. Les deux modèles ont permis de simuler l'intériorisation des cellules ventrales mais se trouvent incapables de simuler la clôture ventrale. Notre hypothèse est que la clôture ventrale peut s'expliquer par l'intéraction des forces développées à l'intérieur de l'embryon, une fois que les cellules ventrales commencent à proliférer. Nous proposons une méthode pour diviser des éléments dans un maillage d'éléments finis et ensuite nous expliquons l'intégration de cette méthode dans le modèle des Eléments Finis pour l'embryon de la Drosophila MelanogasterThe embryo of the Drosophila Melanogaster undergoes a series of cell movements during its early development. Gastrulation is the process describing the segregation of the future internal tissues into the interior of the developing embryo. Gastrulation starts with the formation of the ventral furrow, a process commonly known as the ventral furrow invagination. During this process, the most ventrally located blastoderm cells flatten and progressively constrict their apical sides until they are wedge shaped. As a result of these cell-shape changes, the blastoderm epithelium first forms an indentation, the ventral furrow, which is then completely internalized. We focus on the study of the mechanisms that drive the invagination. The main questions that gave birth to this thesis are: “What is the role of the apical constriction of the ventral cells in the invagination?” and “Once the ventral cells are internalized, what is the mechanism that drives the ventral closure?” We attempt to answer to these two questions from a biomechanical point of view. For this purpose, a 3D mesh of the embryo of the Drosophila Melanogaster has been created. Based on this mesh, two “a minima” biomechanical models of the Drosophila embryo have been created, a physically based discrete model and a model based on the Finite Element Method. The results of the simulations in both models show that the geometry of the embryo plays a crucial role in the internalization of the ventral cells. The two models efficiently simulate the internalization of the ventral cells but are incapable of reproducing the ventral closure. We hypothesize that the ventral closure can be explained by the interplay of forces developed in the embryo once the internalized ventral cells undergo cell division. We propose an approach to divide elements in a Finite Element Mesh and we integrate it to the Finite Element Model of the Drosophila Melanogaster
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Huberson, Serge. "Modélisation asymptotique et simulation numérique d'écoulements tourbillonnaires." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066589.
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Bourdat-Sesmat, Sylvie. "Modélisation, simulation et commande d'une servovalve électropneumatique." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0019.
Abstract:
Cette thèse concerne la modélisation, la simulation et la commande du modulateur de puissance électropneumatique que constitue une servovalve trois voies. Dans le cadre de la modélisation de l'étage pneumatique, le premier chapitre rappelle les différentes lois d'écoulement pouvant exister dans les restrictions de l'étage en débit. Un schéma équivalent est établi à partir de la géométrie de l'étage pneumatique et les résultats de la caractérisation classique expérimentale des quarts de pont de la servovalve sont décrits. Dans le deuxième chapitre, une analyse critique des méthodes de modélisation existantes est effectuée. Une méthode originale de caractérisation et de modélisation de l’étage pneumatique reposant sur une caractérisation pneumatique globale est proposée et validée. Le troisième chapitre est consacré à la modélisation de l'actionneur électromécanique: un électroaimant proportionnel. Une analyse des schémas de calcul et des protocoles de caractérisation de deux principaux types de modèle utilisant soit le flux total embrassé, soit le courant est menée à l'aide de l'outil de modélisation bond graph. Cette réflexion a conduit à la proposition d'une notation plus complète au niveau de l'élément bond graph de stockage d'énergie IC à deux ports en causalité intégrale. Le modèle complet de la partie électromécanique est décrit dans le quatrième chapitre. L'étude de la commande en position du tiroir de la servovalve ainsi que les résultats de l'étude expérimentale et simulée du comportement dynamique de positionnement du tiroir sont présentésThis thesis deals with modelling, simulation and control of an electropneumatic power modulator which is a three-way servovalve. Concerning the pneumatic flow stage modelisation, the first chapter recalls different flow laws which could exist in the flow stage restrictions. An equivalent scheme is established from the flow stage geometry. The results of the classical experimental characterisation of the servovalve parts of the Wheatstone bridge are described. In the second chapter, a critical analysis of the existing modelisation methods is carried out. A new method of characterisation and modelisation of the pneumatic stage using a global pneumatic characterisation is proposed and validated. The third chapter presents the modelisation of the electromechanical actuator: a proportional magnet. An analysis of the calculation schemes and of the characterisation procedures of the two principal types of models using either the flux linkage or the current is carried out with the help of a bond graph modelisation tool. This reflexion led to the proposition of a more complete notation on the two port energy storage bond graph element IC in integral causality. The complete model of the electromechanical part is described in the fourth chapter. The study of the position control of servovalve together with the results of the experimental and simulated study of the positioning dynamic behavior are presented in the same chapter
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Desbenoit, Brett. "Modélisation et simulation de scènes naturelles complexes." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10214.
Abstract:
Dans cette thèse, nous abordons le problème de la modélisation de scènes naturelles réalistes. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à la modélisation des détails et à leur répartition. Ces deux aspects jouent un rôle fondamental sur le réalisme des scènes virtuelles. L'approche que nous proposons dans cette thèse repose sur la définition de trois éléments clés : un atlas de formes élémentaires, un algorithme de dispersion et un algorithme de propagation. L'atlas est composé des briques de bases utilisées pour la génération de la géométrie des détails. L'algorithme de propagation, quant à lui, décrit comment ces éléments vont se combiner pour former l'objet final. Enfin, l'algorithme de dispersion définit leur répartition dans la scène. L'approche que nous décrivons permet également de prendre en compte les caractéristiques de l'environnement lors des étapes de placement et de propagation. Nous avons appliqué cette approche à trois éléments que l'on rencontre couramment dans la nature : les lichens, les feuilles et les fissuresIn this thesis, we address the modelling realistic natural sceneries. We focus on the modelling of details and their distribution in a complex scene. Details have a great impact over the overall realism of the final scene. Our approach consists in modeling details such as mushrooms, lichens, leaves or fractures and storing them in an atlas of shapes. Those details are distributed in the scene according to specific physically and biologically based dispersion and propagation algorithms, which are controlled by the parameters of the environment such as the wetness, the temperature or the amount of direct and indirect lighting. Our approach enables us to add a vast variety of details without the burden of editing them by hand
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Tavares, Mathilde. "Simulation et modélisation multi-échelle d'écoulements diphasiques." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC2021.
Abstract:
Plusieurs problèmes qui nous entourent peuvent être associés à des écoulements diphasiques à phases séparées. A grande échelle, c'est le cas des problèmes environnementaux comme le déferlement des vagues. A plus petite échelle, on retrouve ces écoulements dans le domaine des transports terrestres, maritimes, aéronautiques et spatiaux comme l'injection de carburant dans les moteurs. Avec une grande gamme de taille d’interfaces pouvant aller du mètre au nanomètre, ces problèmes sont clairement multi-échelles. La compréhension et la caractérisation de ces écoulements sont d'une importance capitale mais sont rendues difficiles car les expériences restent limitées pour ces problèmes et il en est de même pour les études théoriques. La modélisation et la simulation de ces écoulements, constituent une alternative intéressante. Bien que d'importants progrès sur la simulation des écoulements diphasiques multi-échelles aient été réalisés, capturer simultanément les petites et grandes échelles de l'interface tout en représentant avec précision les modifications topologiques demeurent une difficulté majeure. Ce travail s'articule autour de l'élaboration d'une modélisation unifiée prenant en compte toutes les échelles interfaciales, de la phase séparée à l'échelle des petites interfaces dispersées afin de répondre aux besoins des problèmes réels. Dans ce contexte, une méthode de front-tracking a été développée pour un suivi précis des interfaces. Cette méthode a été testé validée à l'aide de plusieurs configurations analytiques et des comparaisons effectuées avec plusieurs méthodes de suivi d'interface la littérature ont permis de montrer que la méthode de front-tracking développée dans ce travail était l'une des plus précises. Une méthode origine d'interpolation des vitesses basée sur le saut des propriétés physiques à l'interface a été construite et validée. La méthode de suivi d'interface front-tracking a été intégré au modèle 1-fluide, développée dans le code maison FUGU, résolvant les écoulements de Navier-Stokes incompressibles diphasiques. Un choix différent d'implémentation du terme capillaire basé sur le calcul direct de la contribution capillaire dans une cellule coupée par l'interface a montré des résultats intéressant avec la réduction des courants parasites dans le cas de la bulle statique. Nous présentons également dans ce travail un modèle à 2-fluide discontinu couplé à la méthode de front-tracking développée, discrétisé sur une grille cartésienne structurée afin d'augmenter la précision de résolution des écoulements diphasiques à phase séparéesSeveral problems surrounding us can be associated with immiscibe two-phase flows. On large scales, this is the case of environmental problems such as wave breaking. On a smaller scale, we find these flows in the field of land transport, maritime, aeronautical and space such as fuel injection in engines. With a wide range of interface sizes ranging from meter to nanometer, these problems are clearly multi-scale. The understanding and the characterization of these flows are of capital importance but are made difficult because the experiments remain limited for these problems and it is the same for the theoretical studies. Modeling and simulation of these flows is then an interesting alternative. Although important progress has been made on the simulation of multiscale two-phase flows, simultaneously capturing small and large scales of the interface while accurately representing topological changes remains a major difficulty. This work is based on the development of a unified modeling taking into account all the interfacial scales, from the separated phase to the scale of the small dispersed interfaces in order to answer the needs of the real problems. In this context, a front-tracking method has been developed for precise monitoring of interfaces. This method has been tested validated using several analytical configurations and comparisons made with several interface tracking methods of the literature has shown that the front-tracking method developed in this work was one of the most precise. A method of interpolation of velocities based on the jump of the physical properties at the interface has been constructed and validated. The front-tracking interface tracking method has been integrated into the 1-fluid model, developed in the FUGU house code, solving incompressible two-phase Navier-Stokes flows. A different choice of implementation of the capillary term based on the direct calculation of the capillary contribution in a cell cut by the interface has shown interesting results with the reduction of parasitic currents in the case of the static bubble. We also present in this work a discontinuous 2-fluid model coupled to the developed front-tracking method, discretized on a structured Cartesian grid in order to increase the resolution accuracy of two-phase phase separated flows
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Brault, Gilbert. "Modélisation, commande et simulation d'ilots flexibles d'assemblage." Besançon, 1986. http://www.theses.fr/1986BESA2030.
Abstract:
Nous ébauchons dans une première étape un modelé de l'ilo- flexible d'assemblage. Nous proposons une représentation au niveau effecteur de l'opération d'assemblage au sens large, pour en valider une représentation externe. Nous décrivons alors l'outil modélisant la gamme au niveau objet. Nous donnons ensuite un modèle de comportement du réseau des trajets de l'objet en cours d'assemblage. Enfin, nous montrons un schéma de distribution de la gamme au niveau objet. Nous donnons ensuite un modèle de comportement du réseau des trajets de l'objet en cours d'assemblage. Enfin, nous montrons un schéma de distribution de la gamme sur le réseau des trajets qui donne une solution au problème d'ordonnancement de la production dans l'ilot. La flexibilité de l'ordonnancement est obtenue en gardant dans le modèle la séparation entre le cheminement géographique de l'objet en construction et son évolution au sein de la gamme d'assemblage. Dans l'optique du modèle, nous analysons et décrivons dans une deuxième étape, des méthodes et des moyens significatifs pour la réalisation de la commande et la simulation de l'ilot flexible d'assemblage
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Bouchereau, Stéphane. "Modélisation et simulation numérique de l'électro-mouillage." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10064.
Abstract:
Considerons l'experience d'electro-mouillage : une goutte de liquide mouille partiellement un film polymere. On applique une difference de potentiel entre cette goutte et une contre-electrode placee sous le polymere isolant. L'equilibre de la goutte chargee resulte des forces de tension superficielle, gravitationnelle et electrostatique. Un raisonnement simple prevoit un etalement de grande amplitude de la goutte sur le polymere lorsque la difference de potentiel est elevee. Cependant, apres un etalement sensible, l'experience fait apparaitre un blocage inattendu de la goutte soumise a un potentiel superieur a une valeur critique. Ce travail consiste en la modelisation mathematique et la simulation numerique de l'experience d'electro-mouillage, dans le but de determiner l'origine de ce blocage. Le modele est formule comme un probleme d'optimisation de forme tridimensionnelle. L'energie a minimiser est definie par l'intermediaire du gradient de la solution d'un probleme elliptique exterieur, qu'on resout par une methode d'equations integrales. La difficulte principale reside dans le caractere infini de la solution de l'equation integrale, au voisinage de la ligne de mouillage de la goutte. Pour la traiter, on etudie a priori le comportement du potentiel, puis on developpe une methode specifique faisant intervenir des fonctions de base singulieres ; l'utilisation de ces fonctions souleve des difficultes de derivation de forme. Ensuite, les simulations numeriques permettent de mettre en valeur le phenomene physique preponderant dans le blocage.
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Djouwe, Meffeja Merline Flore. "Simulation et modélisation de milieux granulaire confinés." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S005.
Abstract:
"De par leurs applications industrielles et géophysiques, les écoulements de matériaux granulaires ont une place prépondérante dans notre environnement. Cette thèse a pour objet l'étude de ces écoulements par simulation numérique de type "éléments discrets" (où les grains sont traités de manière explicite) et de type "milieu continu" (où le matériau se comporte comme un milieu effectif obéissant à une rhéologie donnée). Nous avons tout d'abord étudié par la méthode "éléments discrets" des écoulements granulaires en silo. En modifiant les propriétés micromécaniques des grains (restitution et de frottement) nous avons montré qu'elles avaient une influence significative sur le débit de vidange. Une étude fine du comportement des grains a montré que cette influence incombait à une variation de compacité au niveau de l'orifice de sortie, les vitesses des grains étant très peu modifiées. Bien que les modélisations de type "éléments discrets" permettent d'accéder à toutes les propriétés individuelles des grains, elles ont un inconvénient majeur : le temps de calcul est très important ce qui proscrit la modélisation de situations géophysiques ou industrielles. Afin de pallier ce défaut, nous avons utilisé l'approche "milieu continu" en considérant que le milieu granulaire étudié obéissait à une rhéologie récemment proposée dans la littérature. Après avoir discuté son implémentation numérique, nous avons étudié de façon semi-analytique cette rhéologie pour des écoulements stationnaires et établis et cela dans deux configurations : une cellule de cisaillement et un chenal. Cela nous a permis de mettre en évidence les différences entre un milieu granulaire et un fluide newtonien. "Because of their industrial and geophysical applications, granular flows have a prominent place in our environment. In this thesis, we study these flows by numerical simulation of type "discrete elements" (where the grains are treated explicitly) and of type "continuous medium" (where the granular material behaves as an effective medium obeying a given rheology). We first studied the granular flows by the "discrete elements" method in silo geometries. By changing the micro-mechanical properties of the grains (restitution and friction) we showed that they had a significant influence on the flow discharge. A detailed study of the behavior of grains has shown that this influence comes from a variation of the packing fraction at the outlet of the silo, the grains velocity experiencing very little change. Although models such as "discrete elements" provide access to all the individual properties of the grains, they have one major drawback : the computation time is very important that prohibits the modeling of geophysical and industrial situations. To overcome this problem, we used the "continuous medium" approach, which consider that the granular medium studied follows a rheology recently proposed in the literature. After discussing the numerical implementation, we have studied this rheology for steady and fully developed flows with a semi-analytical method in two configurations: a shear cell and a channel. This allowed us to highlight the differences between a granular medium and a Newtonian fluid
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Lélias, Guillaume. "Assemblages collés : modélisation, simulation et caractérisation expérimentale." Thesis, Toulouse, ISAE, 2016. http://www.theses.fr/2016ESAE0014/document.
Abstract:
Dans le cadre d'un projet de recherche interne nommé JoSAT (Joint Stress Analysis Tool), Sogeti High Tech a développé depuis 2008 un outil de simulation simplifié d'analyse de joints collés. Cet outil permet d'obtenir à la fois la répartition des efforts internes dans chacun des substrats mais également la répartition des contraintes adhésives le long du recouvrement, tout en ayant l'avantage d'être beaucoup moins chronophage que la méthode des Éléments-Finis (EF). En 2011, cet outil a été étendu de sorte à supporter différents comportements adhésifs non-linéaires sous la forme de relations contrainte-déformation spécifiée par l'utilisateur. Cependant, le champs d'application de cette nouvelle théorie fut démontré comme limitée aux jonctions en simple recouvrement, et dans le cas de faible non-linéarité uniquement. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est double. Premièrement, étendre et valider l'outil d'analyse simplifiée aux cas de comportement non-linéaire adhésif mais également des substrats. Deuxièmement, proposer et développer de nouvelles méthodes visant à caractériser le comportement non-linéaire d'un film adhésifIn the frame of an internal research program called JoSAT (Joint Stress Analysis Tool), SogetiHigh Tech has suggested developing since 2008 a simplified tool for the stress analysis ofadhesively bonded joints. This tool allows for the distribution of both the internal forces anddisplacements in the adherends as well as the adhesive stresses along the overlap to beestimated from specified loads and boundary conditions, and has the advantage of beingextremely time saving compared to conventional Finite Element (FE) analyses.In 2011, this tool was extended to support adhesive material nonlinearities in the form ofspecified adhesive stress-strain evolution laws. However the theory developed wasdemonstrated as valid for the Single-Lap Joint (SLJ) configuration only, and limited to smalllevels of adhesive material nonlinearities. In this context, the objective of the thesis is double. First, extend and validate the simplified tool for the analysis of adhesively bonded joints in the case of nonlinear adhesive as well asadherends stress-strain constitutive behaviors. Then, suggest and develop experimentalprotocols for the characterization of the cohesive properties of thin adhesive layers so that thesimplified tool can be sustained with relevant experimental data in terms of adhesive stressstainconstitutive relationships
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Hassine, Hichem. "Modélisation, simulation et optimisation pour l'éco-fabrication." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2015. http://www.theses.fr/2015ECAP0016/document.
Abstract:
Cette thèse se focalise sur la proposition et l’application des approches pour la modélisation de l’éco-fabrication. Ces approches permettent de préparer et simuler une démarche de fabrication des produits en assurant le couplage entre les objectifs écologiques et économiques.Les approches développées dans cette thèse sont basées sur les notions d’aide à la décision ainsi que l’optimisation multi objectifs. L’aide à la décision permet l’intervention en deux différents niveaux : le choix des impacts environnementaux à quantifier ainsi que le choix du scénario final de fabrication. Pour l’optimisation multi objectifs, elle assure le couplage entre les deux piliers principaux de l’éco-fabrication : l’écologie et l’économie. Au niveau de l’aide à la décision multi critères, les méthodes Evamix et Promethee ont été appliqués, tandis que les essaims particulaires ont été développés dans le cadre de l’optimisation multi objectifs.Ces approches ont été appliquées tout d’abord aux quelques opérations d’usinage : tournage et fraisage. Finalement, la chaîne de fabrication de l’acide phosphorique ainsi que celle d’acide sulfurique ont été le sujet de l’application des deux approches développéesThis thesis focuses on the proposal and implementation of approaches for modeling sustainable manufacturing. These approaches are used to prepare and simulate a process of manufacturing products providing coupling between environmental and economic objectives.The approaches developed in this thesis are based on the concepts of decision support as well as multi-objective optimization. The decision support allows intervention in two different levels: the choice of indicator to quantify the environmental impacts and the choice of the final manufacturing scenario. For multi-objective optimization, it provides the coupling between the two main pillars of sustainable manufacturing: ecology and economy. In terms of multi criteria decision aid methods, Evamix and Promethee were applied, while particulate swarms were developed as part of the multi-objective optimization. These approaches have been applied initially to some machining operations: turning and milling. Finally, the production line of phosphoric acid and sulfuric acid were the subject of application of the two approaches developed
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Zaatiti, Hadi. "Modélisation et simulation qualitative de systèmes hybrides." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS493/document.
Abstract:
Les systèmes hybrides sont au cœur des systèmes cyber-physiques. De tels systèmes représentent l’interaction de processus physiques continus modélisant généralement l'environnement avec des décisions discrètes issues d'un système de contrôle commande électronique. La vérification de ces systèmes est cruciale pour assurer leur sûreté dès la phase de modélisation. Les recherches sur les systèmes hybrides ont de nombreux domaines d’application, notamment le transport, l’aéronautique et la biologie. La thèse étudie des principes du raisonnement qualitatif et les applique à la vérification des systèmes hybrides. Le travail consiste à élaborer une méthode pour abstraire le système hybride en utilisant des principes qualitatifs. On recourt à une discrétisation finie de l'espace d'état tout en conservant des caractéristiques qualitatives du système. L'abstraction calculée permet de prouver des propriétés au niveau du système hybride concret et fournit une représentation du comportement global du système. Un outil développé en C++ permet de calculer l'abstraction d'un système hybride donné. Une évaluation de ses performances est établie. On s'intéresse particulièrement à une propriété de sûreté des systèmes appelée diagnosticabilité. Un modèle de système est dit diagnosticable s'il permet d'identifier sans ambiguïté la survenue de toute faute modélisée à partir des seules observations disponibles du système jusqu’à un certain délai après l’occurrence de la faute. Une méthode qui consiste à utiliser l'abstraction établie précédemment pour vérifier la diagnosticabilité d'un système hybride est proposéeHybrid systems are at the core of cyber-physical systems. Such systems represent the interaction between continuous physical processes generally modelling the environment with discrete decisions from control electronic signaling. The verification of these systems is crucial to ensure safety at the modeling stage. The application of hybrid systems is present in many fields such as transportation, biology and avionics. The thesis studies principals from the qualitative reasoning domain and applies them to the verification of hybrid systems. The accomplished work elaborates methods to abstract a hybrid system using qualitative principles. These methods consist in discretizing the state space to a finite number of states while conserving qualitative characteristics. The computed abstraction allows to prove properties at the level of the concrete hybrid system and presents a representation of the global behavior of the system. A tool developed in C++ computes the abstraction of a given hybrid system. An evaluation of its performance is performed. We are also interested in a particular property called diagnosability. The system is said to be diagnosable when it is capable to identify modeled faults using limited specified observations. A method that uses the computed abstraction to verify diagnosability of a given hybrid system is proposed
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Morcos, Noura. "Modélisation mathématique et simulation de systèmes microvasculaires." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066168.
Abstract:
Résumé de la thèse : Actuellement, de nombreuses équipes de recherche (regroupant mathématiciens, physiciens et médecins) dans le monde s'intéressent à la modélisation mathématique du monde vivant. Notre projet s'inscrit dans cette direction ; Nous nous intéressons en particulier à la modélisation de la vascularisation des tissus et l'écoulement des fluides dans les réseaux de conduits fins. La première partie de notre travail a été de représenter le niveau des capillaires pour comprendre les échanges sanguins avec les tissus. La compréhension de ce réseau est importante pour de nombreuses applications. Celle que nous avons en vue est la détection et le traitement des tumeurs. Nous nous intéressons dans la suite à comprendre comment des traceurs ou des médicaments sont transportés dans ces tissus vascularisés, afin de modéliser ce mouvement en 2D et 3D et de déterminer les paramètres du sang par la résolution d'un problème inverse.
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Suwondo, Endy. "Simulation et optimisation d'une opération de séparation par chromatographie en phase liquide." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT066G.
Abstract:
Le comportement dynamique d'une colonne de chromatographie en phase liquide est represente a l'aide d'un modele cinetique. Compte tenu de l'equation de diffusion-convection, la resolution numerique du probleme necessite le choix d'une procedure bien adaptee. Plusieurs methodes numeriques sont comparees sur la base de la stabilite. Les resultats obtenus ont conduit au choix de la methode de collocation orthogonale sur elements finis pour resoudre le systeme d'equations aux derivees partielles. Dans la mesure ou il s'averait que la procedure retenue pouvait traiter une grande classe d'equations d'isothermes, sa mise en uvre pour simuler le procede a permis d'etudier les parametres physiques fondamentaux, l'hydrodynamique, la cinetique de transfert de matiere et les conditions operatoires. Compte tenu du caractere dynamique du procede, la recuperation de produits dans une operation de chromatographie est un probleme de controle optimal qui est generalement resolu par programmation dynamique, en utilisant toutefois des hypotheses simplificatrices. Pour s'affranchir de ces hypotheses, le probleme a ete ecrit sous la forme d'un probleme de programmation non lineaire (nlp). Le probleme a ete traite avec differentes fonctions objectif afin d'evaluer les performances d'une colonne de chromatographie. Dans tous les cas, la procedure nlp s'est averee efficace pour resoudre le probleme
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Ben, Salah Fatma. "Modélisation et simulation à base de règles pour la simulation physique." Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2293.
Abstract:
La simulation physique des objets déformables est au cœur de plusieurs applications dans l’informatique graphique. Dans ce contexte, nous nous intéressons à l’élaboration d’une plate-forme, qui combine le modèle topologique des Cartes Généralisées avec un ou plusieurs modèles mécaniques, pour l’animation physique d’objets maillés déformables, pouvant endurer des transformations topologiques comme des déchirures ou des fractures.Pour offrir un cadre aussi général que possible, nous avons adopté une approche à base de règles de manipulation et de transformation de graphes, telle que proposée par le logiciel JERBOA. Cet environnement offre des possibilités de prototypage rapide de différents modèles mécaniques. Il nous a permis de définir précisément le stockage des informations mécaniques dans la description topologique du maillage et de simuler les déformations en utilisant une base topologique pour le calcul des interactions et l’affectation des forces. Toutes les informations mécaniques sont ainsi stockées dans le modèle topologique, sans recours à une structure auxiliaire.La plate-forme réalisée est générale. Elle permet de simuler des objets 2D ou 3D, avec différents types de maillages, non nécessairement homogènes. Elle permet de simuler différents modèles mécaniques, continus ou discrets, avec des propriétés diverses d’homogénéité et d’isotropie. De plus, différentes solutions d’évolution topologique ont été proposées. Elles impliquent la sélection d’un critère déclenchant les modifications et un type de transformation proprement dit. Notre approche a également permis de réduire les mises à jour du modèle mécanique en cas de déchirure/fractureThe physical simulation of deformable objects is at the core of several computer graphics applications. In this context, we are interested in the creation of a framework, that combines a topological model, namely Generalized Maps, with one or several mechanical models, for the physical animation of deformable meshed objects that can undergo topological modifications such as tearing or fractures.To obtain a general framework, we chose to rely on graph manipulation and transformation rules, proposed by the JERBOA software. This environment provided us with fast prototyping facilities for different mechanical models. It allowed us to precisely define how to store mechanical properties in the topological description of a mesh and simulate its deformation in a topologically-based manner for interaction computation and force distribution. All mechanical properties are stored in the topological model without any external structure.This framework is general. It allows for the simulation of 2D or 3D objects, with different types of meshes, including non homogeneous ones. It also allowed for the simulation of several, continuous or discrete, mechanical models with various properties of homogeneity and isotropy. Furthermore, different methods to simulate topological modifications have been implemented in the framework. They include both the selection of a criterion to trigger topological modifications and a transformation type. Our approach also managed to reduce the number of updates of the mechanical model after tearing / fracture
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Bonnefis, Denet Félicie. "Développement et modélisation de procédés de chromatographie préparative avec éluant supercritique : modes élution et lit mobile simulé." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2002. http://www.theses.fr/2002INPL050N.
Abstract:
De par leurs propriétés spécifiques (faible viscosité, diffusivité élevée), les fluides supercritiques peuvent être une alternative intéressante aux solvants liquides dans les procédés de chromatographie préparative. De plus, la forte variation de la densité et donc de la force éluante de ces solvants avec la pression ouvre des perspectives nouvelles. En particulier, dans le procédé de Lit Mobile Simulé (LMS) les fluides supercritiques permettent de réaliser un gradient de force éluante en diminuant la pression dans les zones du lit. La force éluante de la phase mobile peut donc être ajustée en fonction de l'objectif de chaque zone et ainsi améliorer les performances du procédé en terme de productivité et de consommation d' éluant. L 'intérêt d'utiliser ces fluides dans les procédés de chromatographie préparative a été validé sur deux exemples: La purification d'ester d'acide Eicosapentaénoique à une pureté supérieure à 95% par chromatographie d' élution, la phase mobile étant uniquement composée de CO2. Des conditions de séparation satisfaisantes ont été définies et ont permis d'obtenir une productivité de 0. 4 kg EPA purifié /kg phase stationnaire/jour. De plus, l'étude des conditions de piégeage du produit purifié dans les séparateurs cycloniques a mis en évidence une forte influence du débit et de la température sur l'efficacité des séparateurs. La séparation d'énantiomères par un procédé de LMS avec éluant supercritique en utilisant comme éluant un mélange CO2/Ethanol. Des conditions précises de débit ont permis d'obtenir les deux énantiomères à des puretés supérieures à 97% à la fois en mode isocratique (pression constante de 200 bar dans toutes les zones du lit) et en mode gradient de pression (200 bar en zones. 1 et 2, 150 bar en zones 3 et 4). Ces tests ont permis de montrer l'intérêt de cette dernière configuration puisque la productivité a été multipliée par trois et la consommation d'éluant a été réduite d'un facteur 1. 6.
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Chenou, Catherine. "Cinétique et modélisation de l'adsorption de la serum albumine bovine en chromatographie d'échange d'ions." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL088N.
Abstract:
La dernière décennie a vu le développement des cultures de cellules animales en réacteur pour la production de molécules à haute valeur ajoutée, les protéines. Parmi celles-ci, les anticorps monoclonaux (AcM) représentent une part importante du marché du fait de leurs applications en médecine et en pharmacie. Pour faciliter leur purification, l'utilisation de milieux réactionnels moins complexes que les liquides physiologiques est privilégiée. Néanmoins, la présence de certaines protéines (sérum albumine bovine) pose des problèmes de séparation des molécules recherchées. Dans un grand nombre de cas, les procédés chromatographiques apportent des solutions aux problèmes rencontrés. L'objectif premier de cette étude est la mise au point d'un protocole de purification des ACM issus d'une culture d'hybridomes. Une première partie présente les potentialités d'un ensemble de techniques chromatographiques et analytiques appliquées à cette séparation. Une seconde partie s'attachera à suivre l'influence de facteurs physico-chimiques sur les comportements des AcMs et de la SAB en échange d'ions. Ces comportements seront caractérisés par l'établissement d'isothermes d'adsorption dans différentes conditions de ph, de forces ioniques et de solutions tamponnées. En quatrième partie, nous proposons une analyse et une comparaison des résultats obtenus. Enfin, a partir de ces informations, un modèle est proposé. Il permet de simuler correctement le comportement chromatographique de la sérum albumine bovine sur échangeur anionique
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Chajmowicz, Henri. "Modélisation et simulation numérique de structures articulées flexibles." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1996. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569038.
Abstract:
Nous nous intéressons, dans ce travail, aux chaînes ouvertes de corps élastiques, animés de grands mouvements rigides. Nous considérons deux types de problèmes : problème direct où on recherche les déplacements de la chaîne à chargement connu, problème inverse où la donnée est une position ou une trajectoire de l'extrémité terminale de la chaîne et où on recherche le chargement à imposer pour obtenir cette position ou cette trajectoire. Nous supposons que les corps de la chaîne sont bien modélisés par des poutres élastiques et nous étudions deux types de modélisations: une modélisation linéaire (approche convective) où les petits déplacements élastiques sont mesurés par rapport à un repère flottant qui suit les mouvements rigides des poutres de la chaîne et une modélisation non-linéaire (approche globale) où Ton n'effectue pas, au niveau de la formulation mécanique, de découplage entre déplacement élastique et déplacement rigide. Notre travail comporte la formulation mécanique et l'étude mathématique du problème direct dans les cas statiques et dynamiques, ce dans le cadre de l'approche convective et de l'approche globale, ainsi que l'étude mathématique d'un problème inverse dynamique simplifié. Nous avons en outre réalisé un traitement numérique simple et efficace du problème direct, ce dans le cas statique pour l'approche convective et dans les cas statiques et dynamiques pour l'approche globale.
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Lorentz, Eric. "Modélisation et simulation numérique de l'endommagement des structures." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00473965.
Abstract:
Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire concourent à la modélisation et à la simulation de l'endommagement mécanique des structures, avec pour cibles les installations de production et de transport d'électricité d'EDF. L'objectif affiché est la prédiction de l'évolution de défauts, préexistants ou non, à l'échelle macroscopique de la structure, sous chargements quasi-statiques non cycliques. En particulier, les sollicitations répétées (fatigue) ou dynamiques (crash, séismes) sont exclues de ces travaux, ainsi que d'autres modes de ruine tels que le flambement ou les instabilités plastiques. Compte tenu de la difficulté à prédire l'évolution de défauts dans toute sa généralité, nous avons opté pour une stratégie de modélisation échelonnée, selon la nature et la richesse des informations recherchées. Trois niveaux d'attentes ont été répertoriés. · Prédiction de l'amorçage d'un défaut L'approche en taux de restitution d'énergie de la mécanique de la rupture linéaire a été étendue pour couvrir les situations élastoplastiques, l'apparition de défauts, les propagations instables (dynamiques). La prédiction de la rupture reste conservative car la ruine y est associée à l'amorçage d'un défaut. · Modélisation de la propagation d'un défaut selon un trajet prédéfini L'approche proposée vise à décrire l'initiation et la propagation d'un défaut, le long d'un trajet donné. Elle s'appuie sur des modèles de zones cohésives dans lesquels des forces d'interaction sont introduites entre les lèvres de la fissure. Les simulations numériques sont plus complexes que précédemment car tout le régime de propagation (non linéaire) est dorénavant modélisé. · Détermination du trajet de fissuration Lorsque le trajet de fissuration ne peut plus être anticipé, nous proposons une réponse fondée sur la mécanique continue de l'endommagement. Elle soulève des difficultés physiques et numériques de plusieurs ordres, auxquelles nous avons tenté d'apporter quelques réponses. Il nous semble malgré tout que ce n'est qu'à ce prix qu'on peut décrire l'initiation et la propagation de défauts dans toute sa généralité. Enfin, répondre à cet objectif, avec une finalité industrielle, requiert à la fois de formuler des modélisations appropriées et de développer les outils numériques nécessaires à leur mise en œuvre dans les codes de calcul des ingénieurs (Code_Aster dans notre cas). Leur emploi dans les pratiques industrielles impose en outre trois types d'exigence, - robustesse, au sens de la capacité à produire un résultat dans des situations variées ; - fiabilité, c'est-à-dire que le résultat n'est pas excessivement sensible aux choix de modélisations numériques (discrétisations spatiale et temporelle, entre autres) et donc qu'il est reproductible par des ingénieurs d'étude différents ; - performance, pour que l'utilisation des modèles soit compatible avec les délais des études industrielles. Ces préoccupations ont fait l'objet d'une attention particulière. Elles nécessitent souvent un compromis entre la finesse de description physique et le caractère opérationnel de la formulation.
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Fusco, Nicolas. "Analyse, modélisation et simulation de la marche pathologique." Phd thesis, Université Rennes 2, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00293627.
Abstract:
La marche est pour l'homme son mode de locomotion le plus usuel. Pour un sujet sain, il s'agit d'une action simple qu'il exécute sans être obligé d'y penser. Cependant, la survenue d'une pathologie peut venir la perturber et augmenter son coût énergétique. L'autonomie diminue, ce qui risque de rendre dépendant l'individu dans ses activités quotidiennes. Afin de lutter contre, la rééducation de la marche doit prendre en compte les causes de ses perturbations. Or, il est difficile d'isoler le rôle de chacun des paramètres interdépendants qui composent la marche. L'objectif de ces travaux est donc de proposer une boucle complète allant de l'analyse à la simulation de la marche pathologique en passant par sa modélisation. L'intérêt est de disposer d'un outil capable de déterminer les facteurs discriminants de l'altération de la marche. Premièrement, le développement de nouveaux outils génériques d'analyse nous aide à mieux comprendre le mouvement étudié et ceci uniquement à partir de données cinématiques, en particulier acquises lors d'une marche sur tapis roulant. La deuxième étape se focalise sur la modélisation d'une marche particulière, celle des sujets hémiplégiques. La cinématique inverse permet de définir une tâche principale liée au mouvement ainsi qu'une tâche secondaire capable de tenir compte de la pathologie du sujet. Finalement, la marche hémiplégique est reproduite grâce à la méthode de simulation choisie. L'approche se base sur des entrées simples à acquérir et permet de tester des hypothèses de rééducation à travers le travail mécanique. La finalité de ce travail est donc de fournir aux thérapeutes un outil simple d'évaluation des hypothèses de rééducation de la marche à partir de son coût énergétique
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Puig, Bénédicte. "Modélisation et simulation de processus stochastiques non gaussiens." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003526.
Abstract:
L'objet de ce travail de recherche est de construire un modèle approché en vue de simuler les trajectoires d'un processus stochastique non gaussien strictement stationnaire sous la seule donnée (incomplète) de sa loi marginale d'ordre un, ou des N premiers moments de cette loi, et de sa fonction d'autocorrélation. La méthode de simulation développée au cours de cette thèse s'appuie sur deux méthodes bien connues de simulation de processus gaussiens : la méthode spectrale et la markovianisation. D'autre part, si seuls les N premiers moments de la loi marginale sont donnés, le principe de maximum d'entropie est utilisé pour choisir cette loi. A partir de la loi marginale est construite une transformation non linéaire qui est ensuite projetée sur la base des polynomes d'Hermite. Le modèle construit consiste donc en une transformation polynomiale d'un processus gaussien stationnaire standard dont la fonction d'autocorrélation est déterminée à l'aide d'un problème de minimisation. Cette méthode de simulation est mise en oeuvre dans des exemples numériques inspirés de l'ingénierie mécanique. Enfin, les convergences en moyenne quadratique et presque-sure du modèle ont été étudiées.
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De, lorenzo Marco. "Modélisation et simulation numérique des écoulements diphasiques métastables." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX029/document.
Abstract:
Cette thèse de doctorat s’intéresse aux écoulements diphasiques métastables typiques de certains transitoires accidentels qui pourraient intervenir dans les centrales nucléaires. Ces phénomènes sont difficiles à traiter en raison de la complexité topologique de l’écoulement, des transferts entre phases et du couplage fort entre les caractéristiques thermodynamiques et les aspects mathématiques.Les méthodes aujourd’hui en usage dans l’industrie ne décrivent pas complétement la complexité de ces écoulements car elles s’appuient sur des modèles trop simples. En fait ces méthodes ne prennent pas en compte le déséquilibre thermo-chimique entre l’eau liquide et sa vapeur. Par ailleurs, les méthodes hyperboliques proposées récemment dans la littérature pour la simulation des écoulements métastables ne peuvent pas être appliquées dans l’industrie car elles utilisent des lois d’état simples qui ne sont pas adaptées pour les calculs industriels.Le but de cette thèse est de développer une nouvelle approche qui couple les méthodes hyperboliques modernes à des équations d’état précises. Le produit final de ce travail est un nouveau modèle pour l’analyse industrielle des écoulements diphasiques métastables qui associe de nouvelles techniques pour le calcul des transferts interfaciaux et des propriétés de l’eau et de sa vapeur. De plus, cette approche est d’un coût abordable pour les configurations industrielles.Les méthodes développées dans cette thèse ont été systématiquement vérifiées avec des solutions exactes et validées en utilisant des données expérimentales de la littératureThis Ph.D. thesis deals with the metastable two-phase flows typical of accidental transients that could occur in nuclear power plants. Those phenomena are of difficult treatment due to the topological difficulty of the flow, the interphase transfers and the strong coupling between thermodynamic features and mathematical aspects.The methods today in use in industry do not fully describe the complexity of these flows because based on too simple models. In fact, they do not take into account the thermo-chemical disequilibrium between liquid and vapor water. On the other hand, the hyperbolic methods recently proposed in the literature for the simulation of metastable flows can not be used in the industry because based on simple equations of state that are not adequate for industrial calculations.The purpose of this Ph.D. thesis is to develop a new approach that couples the modern hyperbolic methods to accurate equations of state. The final product of this work is a new model for the industrial analysis of metastable two-phase flows that incorporates novel techniques for the calculation of interfacial transfers and of steam-water properties. Moreover, it is computationally affordable for its use in industrial configurations.The methods developed in this thesis have been sistematically verified against exact solutions and validated using experimental data of the literature
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Cattaneo, David. "Modélisation graphique et simulation en traitement d'information quantique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAM076/document.
Abstract:
Le formalisme des états graphes consiste à modéliser des états quantiques par des graphes. Ce formalisme permet l'utilisation des notions et des outils de théorie des graphes (e.g. flot, domination, méthodes probabilistes) dans le domaine du traitement de l'information quantique. Ces dernières années, cette modélisation combinatoire a permis plusieurs avancées décisives, notamment (i) dans la compréhension des propriétés de l'intrication quantique (ii) dans l'étude des modèles de calcul particulièrement prometteurs en terme d'implémentation physique, et (iii) dans l'analyse et la construction de protocoles de cryptographie quantique. L'objectif de cette thèse est d'étudier les propriétés graphiques émergeant des problématiques d'informatique quantique, notamment pour la simulation quantique. En particulier, l'étude des propriétés de causalité et de localité des états graphes, en étendant par exemple la notion existante de flot de causalité à une notion intégrant des contraintes de localité, permettrait d'ouvrir de nouvelles perspectives pour la simulation de systèmes quantiques à l'aide d'états graphes. Des connections formelles avec les automates cellulaires quantiques bruités pourront également émerger de cette étudeGraph States formalism consist in using graphs to model quantum states. This formalism allows us to use notion and tools of graph theory (e.g. flow, domination, probabilistic methods) in quantum information processing. Last years, this combinatorial modelisation had lead to many decisiv breakthroughs, in particular (i) in the comprehension of the quantum entranglement properties (ii) in very promising in term of physical implementation quantum calculus model, and (iii) in the analysis and construction of quantum cryptography protocols. The goal of this thesis is to study the graphic properties emerging of those quantum information processing problematics, especially for quantum simulation. In particular, the properties of causality and locality in graph states, by extanding for exemple the existing notion of causality flows to a notion integring the locality constraints, would allow new perspectives for the quantum system simulation using graphs states. Formal connections with noisy quantum cellular automata would emerge from this study
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Jimenez, Stéphane. "Modélisation et simulation physique d'objets volumiques déformables complexes." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0170.
Abstract:
Le veritable enjeu de l'informatique graphique ne se situe plus vraiment au niveau des images photorealistes ; il concerne la synthese du mouvement. Parmi les differentes approches envisagees pour cet objectif, la representation des objets dans leurs caracteristiques physiques s'est revelee la plus pertinente. Dans une premiere partie, je presente une analyse de l'ensemble des travaux realises en animation par modele physique. Ce compte rendu est organise selon une classification distinguant les modeles d'objets rigides et deformables a travers les themes suivants: representation de la matiere, interactions entre objets, et controle de l'effet desire. Cette etude montre que les methodes existantes, heritieres directes des outils d'ingenierie, ne traitent chacune que d'un aspect particulier du probleme ; et je demontre, en introduction de la deuxieme partie, l'interet d'une representation modulaire conduisant a un modele simple, ouvert et aisement manipulable, et au-dela, a ce que l'on peut appeler aujourd'hui une physique algorithmique. Les resultats presentes par la suite ont ete obtenus dans le cadre de ma contribution a un programme de recherche centre sur la realisation d'un outil informatique pour la creation artistique, visuelle et musicale. On trouve au centre de cet outil le modeleur-simulateur cordis-anima, qui se caracterise par des choix de modelisation (representation a base de points materiels), et par des programmes de simulation formes de reseaux de processus en communication synchrone. C'est sur la base de ce formalisme general que je propose un modele pour les objets deformables non homogenes, de forme quelconque et a comportement fortement non-lineaire. L'etude des interactions de surface, puis des comportements complexes de la matiere, a permis d'elaborer de nouveaux composants et d'enrichir le modele de base. Dans un dernier chapitre, l'expose des methodes et des concepts developpes pour generer et controler le mouvement est l'occasion de presenter un grand nombre d'experimentations realisees a partir de ces modeles
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Médéric, Pascal. "Modélisation unidimensionnelle et simulation expérimentale du cathéterisme cardiaque." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT003H.
Abstract:
La modelisation unidimensionnelle d'un ecoulement instationnaire en conduite axisymetrique, souple ne peut etre supposee correcte que si l'approximation de la contrainte de cisaillement parietale est adequate au probleme pose. Dans l'application au catheterisme cardiaque (prise de pression), nous utilisons des approximations de la contrainte asymptotiques obtenues pour de faibles valeurs du nombre de womersley et pour un fluide newtonien. La validation de notre theorie se fait non seulement par rapport aux resultats de differents auteurs, mais surtout par rapport a une experience pour laquelle nous avons notamment du realiser un generateur de signaux periodiques basses frequences. Les resultats theoriques sont en accord avec les resultats experimentaux pour des nombres de womersley petits, mais aussi pour des nombres de womersley voisins de 10
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Beaume, Grégory. "Modélisation et simulation de l'écoulement d'un fluide complexe." Phd thesis, Paris, ENMP, 2008. http://pastel.paristech.org/5458/01/these_G-Beaume.pdf.
Abstract:
Le travail présenté ici porte sur la simulation numérique de l'écoulement d'un mélange de fluide et de particules solides. Le fluide obéit à une loi de comportement newtonien, et les particules solides sont des bâtonnets ou des sphères, considérées comme des corps indéformables. Ce modèle de fluide complexe est une représentation de composites utilisés en injection. Le but est de connaitre le comportement rhéologique en cisaillement de ce type de suspension. Pour cela nous étudions l'évolution d'un tel mélange dans une cellule cubique, soumise à un cisaillement plan, avec des conditions limites pseudo-périodiques. Les équations décrivant les champs de vitesse et pression dans le fluide sont étendues au domaine solide, en ajoutant une contrainte d'indéformabilité. On se ramène ainsi à un système d'équation en vitesse pression sur le domaine fictif total, résolu par une méthode d'éléments finis. Dans cette approche multidomaine, il est nécessaire de suivre l'évolution des positions des particules solides. Le domaine solide est suivi par sa fonction caractéristique. Une méthode de transport lagrangien est utilisée pour actualiser les positions des particules, puis une méthode de level-set permet d'en déduire à chaque instant la fonction caractéristique associée. Une technique de correction des positions des particules à posteriori permet de réimposer la condition de non-interpénétration des particules. Des calculs d'homogénéisation ont été effectués, permettant notamment de calculer des viscosités équivalentes pour des suspensions de sphères, et de construire des lois de comportement et d'évolution des tenseurs d'orientation pour des suspensions de fibres. L'utilisation de conditions limites pseudo-périodiques permet de limiter les effets de bords dans les calculs d'homogénéisation. Par ailleurs une technique de h-adaptation a été appliquée pour mieux décrire les interfaces. Les premiers résultats obtenus sont en assez bon accord avec les modèles théoriques, et une première simulation d'écoulement d'un mélange a été menéeThis work is dedicated to numerical simulation of flow of solid-liquid mixtures. The fluid flow obeys a Newtonian behavior and suspended particles are modeled by rigid spheres or sticks. This suspension is appropriate for composites injection molding. Our goal is to better understand the rheological behavior of such a mixture under a shear flow. So we consider the evolution of this mixture in a cubic cell, under a shear flow, with pseudo-periodic boundary conditions. We extend the velocity-pressure equations to solid domain by adding a rigid constraint. Thus we obtain a system of velocity-pressure equations defined on the whole fictitious domain that we solve by a Finite Element method. In this multidomain approach, we have to follow the evolution of the positions of solid particles. The solid domain is represented by a characteristic function. A lagrangian transport is used to update the positions of particles, and the corresponding characteristic function is deduced at any time thanks to a Level-Set method. A collision algorithm is used after this transport to correct positions and prevent particles from interpenetrating. Homogenization calculus have been done in order to estimate equivalent viscosity for suspensions of spheres, and behavior laws and models for evolution of orientation tensors in suspensions of fibers. Boundary effects are reduced thanks to pseudo-periodic boundary conditions. Moreover the interface description is improved by a h-adaptation technique. Our results are in rather good agreement with theoretical models, and a first simulation of a 3D mixture flow is presented
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Bakalem, Mohammed. "Modélisation et simulation orientées objet des systèmes manufacturiers." Chambéry, 1996. http://www.theses.fr/1996CHAMS020.
Abstract:
De nombreux utilisateurs potentiels hésitent à recourir à la simulation à cause d'une certaine complexité de mise en œuvre pour les non-spécialistes. Dans le cadre de ce mémoire, nous avons cherché à identifier les principales difficultés rencontrées, et proposé un modèle de simulation permettant de les surmonter afin de mieux exploiter le potentiel de cette technique. Ainsi, nous avons défini un ensemble de propriétés (critères d'efficacité) que doit satisfaire un simulateur afin qu'il soit plus accessible. Parmi ceux-ci, les critères de réutilisabilité des modèles et des concepts, d'affinement des modèles existants et de cohérence du formalisme dans la modélisation du système physique et du système de pilotage ont fait l'objet d'une attention particulière de notre part. Par la suite, nous avons proposé une approche de modélisation des systèmes de production pour la simulation. Cette approche est basée sur une analyse du système de production dans une optique de simulation, ce qui nous a permis d'introduire les concepts de base de ce modèle: ressource dans une optique de simulation, structure de représentation hiérarchique, graphe d'état générique représentatif du comportement d'une ressource, système parfait, évènements de perturbation et actions fondamentales de conduite. Ces concepts nous ont permis de proposer notre approche de modélisation. Le concept de base de cette approche est constitué d'un atome de simulation des systèmes de production. Il s'agit du système de traitement du produit: stp. Le stp est une structure générique à même de représenter tout type de ressource, à tous les niveaux hiérarchiques et à tous les niveaux d'abstraction. Il permet de modéliser le système physique, alors que le graphe d'état et la notion de système parfait permettent de modéliser le système de pilotage en utilisant le formalisme utilise pour le système physique. Pour ce faire, nous proposons une formulation générique du processus de décision, basée sur les actions élémentaires de conduite. Un modèle objet de simulation des systèmes de production base sur cette approche a été développé. La méthode omt a été adoptée comme guide méthodologique des étapes d'analyse, de conception et d'implémentation de ce modèle objet. Nous avons eu recours au modèle olympios-objet afin de développer l'objet tridimensionnel stp qui permet d'assurer la réutilisabilité a travers un scenario générique instanciable pour chaque environnement d'utilisation d'une ressource dans une application particulière. Pour l'implémentation du modèle, nous avons opté pour le langage de programmation modsim ii
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Cordier, Stéphane. "Modélisation mathématique et simulation numérique du plasma magnétosphérique." Cachan, Ecole normale supérieure, 1994. http://www.theses.fr/1994DENS0010.
Abstract:
Cette these est consacree a la modelisation mathematique du transport des particules chargees le long des lignes de champ magnetique terrestre. L'hyperbolicite des modeles multi-moments et multi-especes utilises en physique des plasmas spatiaux et des modeles hydrodynamiques couples par quasineutralite est une condition necessaire de stabilite du probleme linearise. L'analyse de l'hyperbolicite conduit a des limitations sur les flux de chaleur et les vitesses relatives des ions qui sont depassees experimentalement pour des altitudes superieures a 1800 km. L'analyse mathematique permet donc de caracteriser explicitement les domaines de validite de ces modeles. Le systeme euler quasineutre qui decrit un plasma electrons-ions a deux temperatures est un systeme non strictement hyperbolique non lineaire sous forme non conservative. Il est obtenu comme limite formelle du systeme euler-poisson lorsque la longueur de debye tend vers 0. L'existence globale de solutions du systeme euler-poisson pour un plasma est obtenue par une methode de glimm. Les solutions ondes de choc admissibles pour le modele asymptotique euler quasineutre sont definies comme les limites faibles de solutions ondes progressives du systeme euler-poisson. Ces solutions sont construites par une etude de systeme dynamique. Les chocs non collisionnels ainsi obtenus verifient la conservation de la masse, l'impulsion et l'energie; l'analyse impose une relation de saut supplementaire: l'adiabaticite des electrons. Ces relations de saut permettent de resoudre le probleme de riemann et de developper une methode numerique de type roe
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Seltner, Philippe. "Modélisation et simulation temporelle du système ligne-parasurtensions." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0006.
Abstract:
Les équipements électroniques doivent obéir a des règles de fiabilité de plus en plus exigeantes dans un environnement électromagnétique sans cesse plus pollué. Pour satisfaire à ces exigences, des mesures doivent être envisagées des la conception pour durcir le matériel. La simulation numérique devient des lors l'outil approprie pour assister les concepteurs dans leur tache. Pour prévoir la performance de dispositifs non linéaires de protection couramment installés pour écrêter les surtensions transitoires, des modèles de simulation dans le domaine temporel sont nécessaires. Le but de notre travail est de développer une méthode numérique établie dans le domaine temporel pour calculer le couplage entre une source de perturbation rayonnée plane et un système victime. Nous développons ensuite des modèles et une méthode de simulation des dispositifs non linéaires de protection. La première partie de ce mémoire est consacrée à l'étude du couplage entre une onde plane rayonnée (foudre lointaine, IEM,. . . ) et une structure filaire. Nous mettons en évidence, dans un premier temps l'influence des courants de déplacement dans les paramètres linéiques de la structure. Nous présentons ensuite le modèle des lignes de transmission et la méthode de résolution que nous lui avons associée. Cette méthode nous permet de calculer la propagation d'une perturbation dans une liaison électrique en prenant en compte l'effet de peau. La seconde partie est consacrée, après une étude générale sur les composants non linéaires de protection, a l'étude de modèles permettant de simuler leur comportement dynamique, étude menée a partir de résultats expérimentaux. Dans la dernière partie, nous décrivons une méthode permettant de mettre en œuvre les modèles développés dans les deux parties précédentes ainsi que le logiciel mis au point. Nous consacrons le dernier chapitre à la validation de ces modèles
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Martinez, Alexandre. "Accéléromètres thermiques à convection : modélisation, simulation et caractérisation." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20086.
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Leprêtre, Florian. "Méta-modélisation, simulation et optimisation de flux urbains." Thesis, Littoral, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03178850.
Abstract:
La conception et la planification efficace des infrastructures urbaines représentent un enjeu essentiel pour les experts urbanistes qui souhaitent atteindre une mobilité fiable et durable pour les citadins. Les villes en perpétuelles évolution et les habitudes changeantes des populations incitent les urbanistes à réinventer constamment leur utilisation de l'espace urbain afin de contribuer à la fluidité des déplacements et à la sécurité des voyageurs, tout en limitant les impacts environnementaux des flux de trafic. De nombreuses méthodes d'optimisation permettent de résoudre une variété de problèmes associés à des questions de mobilité urbaine, tels que l'optimisation du réglage des feux de signalisation, la conception de réseaux routiers fiables ou la planification optimale d'un système de transports en commun. Toutefois, ces méthodes sont généralement conçues et paramétrées pour l'étude d'espaces urbains très spécifiques, et semblent difficilement généralisables à d'autres villes du monde pour l'optimisation de leur mobilité. Aussi, ce mémoire introduit une méthodologie pour la modélisation, la simulation et l'optimisation des flux urbains. Les travaux rapportés proposent une analyse rigoureuse des caractéristiques intrinsèques aux problèmes d'optimisation de la mobilité urbaine, afin de parvenir à une meilleure compréhension de ces défis, et de permettre la conception d'algorithmes d'optimisation robustes et efficaces. Finalement, les travaux rapportés par ce mémoire visent à susciter la réflexion sur des problèmes de mobilité, en s'appuyant sur les points de vue des experts urbanistes et des experts en optimisation, afin de parvenir à une mobilité urbaine optimale et durableThe efficient design and planning of urban infrastructure is a key issue for urban planning experts who want to achieve reliable and sustainable mobility for city dwellers. Ever-changing cities and changing population habits prompt urban planners to constantly reinvent their use of urban space in order to contribute to the fluidity of travel and passenger safety, while limiting the environmental impacts of traffic flows. Numerous optimization methods can be used to solve a variety of problems associated with urban mobility issues, such as optimizing traffic light settings, designing reliable road networks or optimizing the planning of a publix transit system. However, these methods are generally designed and parameterized for the study of very specific urban spaces, and seem difficult to generalize to other cities in the world for mobility optimization. Therefore, this paper introduces a methodology for modeling, simulation and optimization of urban flows. The reported work proposes a rigorous analysis of the intrinsic characteristics of urban mobility optimization problems, in order to achieve a better understanding of these challenges, and to enable the design of robust and efficient optimization algorithms. Finally, the work reported in this thesis aims to stimulate reflection on mobility problems, based on the views of urban planners and optimization experts, in order to achieve optimal and sustainable urban mobility
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Farahmandpour, Chia. "Modélisation et simulation du comportement des bétons confinés." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066550/document.
Abstract:
Les techniques de renforcement de structures en béton armé (BA) par collage de polymères renforcés de fibres (PRF) trouvent un important champ d'applications dans le renforcement des poteaux en BA. Le chemisage par PRF confine le noyau du poteau et permet d'augmenter sa résistance et sa ductilité. Bien que de nombreux travaux expérimentaux aient été consacrés à l'étude de l'effet de confinement du PRF sur le comportement des poteaux en BA, la réalisation d'une simulation réaliste de la réponse structurelle de tels éléments présente de nombreuses difficultés liées aux modèles de comportement peu appropriés à reproduire précisément la réponse mécanique du béton confiné. Dans cette recherche, un modèle de comportement élasto-plastique endommageable est développé pour reproduire la réponse mécanique du béton sollicité suivant un chemin triaxial de contraintes. Ce modèle prend en compte différents mécanismes de comportement du béton tels que les déformations irréversibles, l'endommagement dû à la microfissuration, la sensibilité au confinement et les caractéristiques de dilatation. Un processus d'identification des paramètres du modèle est proposé sur la base d'essais classiques. La validation de ce modèle est ensuite démontrée en comparant des résultats de simulations à des données expérimentales de la littérature sur des bétons confinés activement puis des bétons confinés par des PRF présentant une large gamme de rigidité. Le modèle proposé est également comparé à différentes modélisations de la littérature. Les capacités du modèle sont illustrées et analysées sur des applications tridimensionnelles de poteaux en BA de taille réelle, non confinés et confinés par PRFFor the past two decades, externally bonded Fiber Reinforced Polymers (FRP) has gained much popularity for seismic rehabilitation of reinforced concrete (RC) columns. In this technique, FRP wrap installed on the surface of a column acts as lateral confinement and enhance the strength and deformation capacity of the concrete element. Although many experimental works have been devoted to the study of confining effect of FRP on the behavior of RC columns, the numerical simulation of FRP-jacketed RC columns remains a challenging issue due to the lack of appropriate constitutive model for confined concrete. In this study, a damage plastic model is developed to predict the behavior of concrete under triaxial stress states. The proposed model takes into account different material behavior such as irreversible strain, damage due to microcracking, confinement sensitivity and dilation characteristic. A straightforward identification process of all model’s parameters is then presented. The identification process is applied to different normal strength concrete. The validity of the model is then demonstrated through confrontation of experimental data with simulations considering active confined concrete and FRP confined concrete with a wide range of confinement stiffness. The proposed constitutive model is also compared with other models from the literature and the distinguishing features of this new model are discussed. Furthermore, the capacity of the model in the three-dimensional finite element analysis of full-scale RC columns is demonstrate and discussed