Dissertations / Theses: 'Progressive waves'

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Swan, Christopher. "The higher order dynamics of progressive waves." Thesis, University of Cambridge, 1987. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.328829.

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Seez, William. "Rotational, progressive and periodic free-surface waves : determination and stability." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0130.

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Abstract:

En zones côtières, une onde se propageant à la surface de l'océan est fortement influencée par le courant sous-jacent. Les profiles de vitesses sont variables en profondeur du fait du vent soufflant à la surface et des frottements au fond. En considérant les équations d'Euler pour un fluide non-visqueux et incompressible, accompagnées des conditions de surface cinématiques et dynamiques appropriées, l'interaction entre une onde de surface bi-dimensionnelle, progressive et périodique et un courant sous-jacent est étudiée. En ne considérant pas uniquement un champs de vitesses dérivant d'un potentiel scalaire, ce travail étend le modèle d'un courant cisaillé linéairement à des profiles de courant définis par une classe de fonctions de vorticité exponentielle.Il est montré que ces profiles de courant bi-dimensionnelles sont linéairement stables en l'absence d'une perturbation à la surface. L'influence du courant sous-jacent sur des ondes d'amplitude et de profondeur arbitraire est ensuite étudiée numériquement, en présence ou non de capillarité. Malgré le fait que la célérité et l'énergie potentielle et cinématique de l'onde sont fortement influencées par le paramètre de non-linéarité que représente la cambrure, il est montré que l'effet de la vorticité est non-négligeable, surtout pour des ondes de gravité pure. Finalement, des résultats sont présentés pour une étude de stabilité linéaire d'ondes d'amplitude finie (2D) perturbées en trois dimensions. Les classes d'instabilité classiques sont détectées en présence de vorticité constante et non-constante. De plus, un mécanisme est proposé pour une instabilité tri-dimensionnelle dominante en présence de vorticité
In coastal zones, waves propagating at the surface of the ocean are strongly influenced by underlying shear currents. Depth-dependent velocity profiles are generated by wind blowing at the surface and friction at the bed. Considering the Euler equations for an inviscid and incompressible fluid, along with the appropriate free-surface kinematic and dynamic boundary conditions, the interaction between a two-dimensional progressive periodic free-surface wave of permanent form and an underlying current is studied. By not assuming that the velocity field derives from a scalar potential, this work extends the linear, constant vorticity, shear model to velocity profiles defined by a class of exponential vorticity functions. The two-dimensional current profiles are first shown to be linearly stable in the absence of a free-surface perturbation. The influence of the underlying shear on waves of arbitrary amplitude and depth is then studied numerically, both in the absence and presence of capillarity. Although the celerity and potential and kinetic energy of the wave are strongly influenced by the nonlinear wave steepness parameter, the effect of vorticity is shown to be non-negligible, especially for pure gravity waves. Finally, results are presented for a linear stability analysis of these finite amplitude (2D) waves under three-dimensional perturbations. It is found that the classical classes of instability corresponding to four and five wave resonances are recovered in three-dimensions in the presence of constant or depth-dependent vorticities. Finally, a mechanism is proposed for the dominant three-dimensional instability caused by the presence of an underlying shear current

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Matsumuro, Takayuki. "Advanced Beam Forming by Synthesizing Spherical Waves for Progressive Microwave Power Transmission." 京都大学 (Kyoto University), 2017. http://hdl.handle.net/2433/225602.

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Morris-Thomas, Michael. "An investigation into wave run-up on vertical surface piercing cylinders in monochromatic waves." University of Western Australia. School of Oil and Gas Engineering, 2003. http://theses.library.uwa.edu.au/adt-WU2004.0010.

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Abstract:

[Formulae and special characters can only be approximated here. Please see the pdf version of the abstract for an accurate reproduction.] Wave run-up is the vertical uprush of water when an incident wave impinges on a free- surface penetrating body. For large volume offshore structures the wave run-up on the weather side of the supporting columns is particularly important for air-gap design and ultimately the avoidance of pressure impulse loads on the underside of the deck structure. This investigation focuses on the limitations of conventional wave diffraction theory, where the free-surface boundary condition is treated by a Stokes expansion, in predicting the harmonic components of the wave run-up, and the presentation of a simplified procedure for the prediction of wave run-up. The wave run-up is studied on fixed vertical cylinders in plane progressive waves. These progressive waves are of a form suitable for description by Stokes' wave theory whereby the typical energy content of a wave train consists of one fundamental harmonic and corresponding phase locked Fourier components. The choice of monochromatic waves is indicative of ocean environments for large volume structures in the diffraction regime where the assumption of potential flow theory is applicable, or more formally A/a < Ο(1) (A and a being the wave amplitude and cylinder radius respectively). One of the unique aspects of this work is the investigation of column geometry effects - in terms of square cylinders with rounded edges - on the wave run-up. The rounded edges of each cylinder are described by the dimensionless parameter rc/a which denotes the ratio of edge corner radius to half-width of a typical column with longitudinal axis perpendicular to the quiescent free-surface. An experimental campaign was undertaken where the wave run-up on a fixed column in plane progressive waves was measured with wire probes located close to the cylinder. Based on an appropriate dimensional analysis, the wave environment was represented by a parametric variation of the scattering parameter ka and wave steepness kA (where k denotes the wave number). The effect of column geometry was investigated by varying the edge corner radius ratio within the domain 0 <=rc/a <= 1, where the upper and lower bounds correspond to a circular and square shaped cylinder respectively. The water depth is assumed infinite so that the wave run-up caused purely by wave-structure interaction is examined without the additional influence of a non-decaying horizontal fluid velocity and finite depth effects on wave dispersion. The zero-, first-, second- and third-harmonics of the wave run-up are examined to determine the importance of each with regard to local wave diffraction and incident wave non-linearities. The modulus and phase of these harmonics are compared to corresponding theoretical predictions from conventional diffraction theory to second-order in wave steepness. As a result, a basis is formed for the applicability of a Stokes expansion to the free-surface boundary condition of the diffraction problem, and its limitations in terms of local wave scattering and incident wave non-linearities. An analytical approach is pursued and solved in the long wavelength regime for the interaction of a plane progressive wave with a circular cylinder in an ideal fluid. The classical Stokesian assumption of infinitesimal wave amplitude is invoked to treat the free-surface boundary condition along with an unconventional requirement that the cylinder width is assumed much smaller than the incident wavelength. This additional assumption is justified because critical wavelengths for wave run-up on a fixed cylinder are typically much larger in magnitude than the cylinder's width. In the solution, two coupled perturbation schemes, incorporating a classical Stokes expansion and cylinder slenderness expansion, are invoked and the boundary value problem solved to third-order. The formulation of the diffraction problem in this manner allows for third-harmonic diffraction effects and higher-order effects operating at the first-harmonic to be found. In general, the complete wave run-up is not well accounted for by a second-order Stokes expansion of the free-surface boundary condition and wave elevation. This is however, dependent upon the coupling of ka and kA. In particular, whilst the modulus and phase of the second-harmonic are moderately predicted, the mean set-up is not well predicted by a second-order Stokes expansion scheme. This is thought to be caused by higher than second-order non-linear effects since experimental evidence has revealed higher-order diffraction effects operating at the first-harmonic in waves of moderate to large steepness when k < < 1. These higher-order effects, operating at the first-harmonic, can be partially accounted for by the proposed long wavelength formulation. For small ka and large kA, subsequent comparisons with measured results do indeed provide a better agreement than the classical linear diffraction solution of Havelock (1940). To account for the complete wave run-up, a unique approach has been adopted where a correction is applied to a first-harmonic analytical solution. The remaining non-linear portion is accounted for by two methods. The first method is based on regression analysis in terms of ka and kA and provides an additive correction to the first-harmonic solution. The second method involves an amplification correction of the first-harmonic. This utilises Bernoulli's equation applied at the mean free-surface position where the constant of proportionality is empirically determined and is inversely proportional to ka. The experimental and numerical results suggest that the wave run-up increases as rc/a--› 0, however this is most significant for short waves and long waves of large steepness. Of the harmonic components, experimental evidence suggests that the effect of a variation in rc/a on the wave run-up is particularly significant for the first-harmonic only. Furthermore, the corner radius effect on the first-harmonic wave run-up is well predicted by numerical calculations using the boundary element method. Given this, the proposed simplified wave run-up model includes an additional geometry correction which accounts for rc/a to first-order in local wave diffraction. From a practical view point, it is the simplified model that is most useful for platform designers to predict the wave run-up on a surface piercing column. It is computationally inexpensive and the comparison of this model with measured results has proved more promising than previously proposed schemes.

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Pujol, Company M. Dolors. "Waves and turbulence on submerged and emergent aquatic vegetation." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2013. http://hdl.handle.net/10803/111336.

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Abstract:

Coastal zones are governed by physical forces originating from tidal currents, waves, winds and night convection, amongst others, and are characterized by the presence of canopy meadows. This thesis studies the hydrodynamic in a fluid dominated by: nearly isotropic turbulence, progressive waves and breaking waves in different canopy models. Under nearly isotropic turbulence sheltering is enhanced by a reduction in the plant-to-plant distance. Under progressive waves sheltering is associated with the reduction of wave velocity at the top of submerged rigid canopy. Sheltering observed in the submerged flexible model is caused by blade movement which absorbes the energy. Emergent rigid vegetation shows sheltering. On the other hand, for some specific progressive wave conditions and plant densities and under a fluid dominated by breaking waves, turbulence increases within the meadow if Reynolds number, based on wave velocity, is larger than 300
Les zones costeres estan governades per forces físiques originades per la marea, l’onatge, i la convecció nocturna, entre d’altres, i caracteritzades per la presència de plantes aquàtiques. Aquesta tesi té per objectiu estudiar la hidrodinàmica d’un fluid dominat per: turbulència quasi-isotròpica, onades progressives i onades trencants en diferents models de vegetació. En un fluid dominat per turbulència isotròpica, la reducció de la turbulència augmenta al reduir la distància entre plantes. En un fluid dominat per onades progressives, la disminució de la turbulència està associada a la reducció de la velocitat d’onada al cim de la vegetació. Aquesta reducció s’observa en plantes submergides flexibles degut a que el moviment de les plantes absorbeix l’energia. La vegetació emergent també redueix la turbulència. Per condicions específiques d’onades progressives i densitat de plantes i sota un fluid dominat per onades trencants, la turbulència incrementa si el número de Reynolds és més gran que 300

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Fimiani, Fosca. "Study of the calibration method of pressure-velocity probes and its application in a field of progressive plane waves." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10817/.

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Abstract:

This dissertation presents a calibration procedure for a pressure velocity probe. The dissertation is divided into four main chapters. The first chapter is divided into six main sections. In the firsts two, the wave equation in fluids and the velocity of sound in gases are calculated, the third section contains a general solution of the wave equation in the case of plane acoustic waves. Section four and five report the definition of the acoustic impedance and admittance, and the practical units the sound level is measured with, i.e. the decibel scale. Finally, the last section of the chapter is about the theory linked to the frequency analysis of a sound wave and includes the analysis of sound in bands and the discrete Fourier analysis, with the definition of some important functions. The second chapter describes different reference field calibration procedures that are used to calibrate the P-V probes, between them the progressive plane wave method, which is that has been used in this work. Finally, the last section of the chapter contains a description of the working principles of the two transducers that have been used, with a focus on the velocity one. The third chapter of the dissertation is devoted to the explanation of the calibration set up and the instruments used for the data acquisition and analysis. Since software routines were extremely important, this chapter includes a dedicated section on them and the proprietary routines most used are thoroughly explained. Finally, there is the description of the work that has been done, which is identified with three different phases, where the data acquired and the results obtained are presented. All the graphs and data reported were obtained through the Matlab® routine. As for the last chapter, it briefly presents all the work that has been done as well as an excursus on a new probe and on the way the procedure implemented in this dissertation could be applied in the case of a general field.

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Sun, Ruoci. "Comportement en grand temps et intégrabilité de certaines équations dispersives sur l'espace de Hardy Long time behavior of the NLS-Szegö equation Traveling waves of the quintic focusing NLS-Szegö equation Complete integrability of the Benjamin-Ono equation on the multi-soliton manifolds." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS111.

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Abstract:

On s'intéresse dans cette thèse à trois modèles d'équations hamiltoniennes dispersives non linéaires : l'équation de Schrödinger cubique défocalisante sur le cercle, filtrée par le projecteur de Szegö, qui enlève tous les modes de Fourier strictement négatifs (NLS--Szegö cubique), l'équation de Schrödinger quintique focalisante filtrée par le projecteur de Szegö sur la droite (NLS--Szegö quintique) et l'équation de Benjamin--Ono (BO) sur la droite. Comme pour les deux modèles précédents, l'équation de BO peut encore s'écrire sous la forme d'une équation de Schrödinger quadratique filtrée par le projecteur de Szegö. Ces trois modèles nous donnent l'occasion d'étudier les propriétés qualitatives de certaines ondes progressives, le phénomène de croissance des normes de Sobolev, le phénomène de diffusion non linéaire et certaines propriétés d'intégrabilité de systèmes dynamiques hamiltoniens. Le but de cette thèse est de comprendre l'influence des opérateurs de Szegö (non locaux) sur les équations de type Schrödinger, et d'adapter les outils liés à l'espace de Hardy sur le cercle et sur la droite. On applique aussi la méthode de forme normale de Birkhoff, l'argument de concentration--compacité, qui est précisé à travers le théorème de d'ecomposition en profils, et la transformée spectrale inverse pour résoudre ces problèmes. Dans le troisième modèle, la théorie de l'intégrabilité permet de faire le lien avec certains aspects algébriques et géométriques
We are interested in three non linear dispersive Hamiltonian equations: the defocusing cubic Schrödinger equation filtered by the Szegö projector on the torus that cancels every negative Fourier modes, leading to the cubic NLS--Szegö equation on the torus; the focusing quintic Schrödinger equation, which is filtered by the Szegö projector on the line, leading to the quintic NLS--Szegö equation on the line and the Benjamin--Ono (BO) equation on the line. Similarly to the other two models, the BO equation on the line can be written as a quadratic Schrödinger-type equation that is filtered by the Szegö projector on the line. These three models allow us to study their qualitative properties of some traveling waves, the phenomenon of the growth of Sobolev norms, the phenomenon of non linear scattering and some properties about the complete integrability of Hamiltonian dynamical systems. The goal of this thesis is to investigate the influence of the Szegö projector on some one-dimensional Schrödinger-type equations and to adapt the tools of the Hardy space on the torus and on the line. We also use the Birkhoff normal form transform, the concentration--compactness argument, refined as the profile decomposition theorem, and the inverse spectral transform in order to solve these problems. In the third model, the integrability theory allows to establish the connection with some algebraic and geometric aspects

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Yang, Zhicheng. "Dynamic buckling of square tubes." Thesis, University of Liverpool, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.243260.

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Villegas, Ruiz Eloy Ángel. "Wave aberrations in ophthalmic progressive power lenses and impact on visual quality." Doctoral thesis, Universidad de Murcia, 2009. http://hdl.handle.net/10803/10843.

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Abstract:

Las lentes progresivas (LP) para gafas es una solución muy extendida para la presbicia, ya que proporcionan una visión continua a todas las distancias debido a un cambio progresivo de potencia. En este trabajo se han medido las aberraciones de frente de onda espacialmente resueltas y la calidad visual en estas lentes. Además del astigmatismo que aumenta periféricamente, también se han encontrado pequeños valores de aberraciones de tercer orden, coma y trefoil, que producen un bajo deterioro de la calidad óptica y visual. El logaritmo de métricas sobre la PSF del sistema lente con ojo son las que mejor predicen la agudeza visual. Durante la primera semana de adaptación, no se aprecia una mejora significativa de la agudeza visual a través de distintas zonas de las LPs. Al comparar diferentes LPs, las aberraciones, principalmente el astigmatismo, se comporta como un colchón de agua, que se puede mover pero no eliminar.
Progressive lenses (PL) are designed to provide continuous vision at all distances by means a progressive change in spherical power from upper to lower zones. In this thesis, we measure the spatially resolved aberrations and the visual quality of PLs. In addition to astigmatism, third order aberrations, coma and trefoil, are also found in the PLs, but the impact of these aberrations on visual performance is limited. The logarithm of metrics on the PSF of the entire system eye plus PL are the parameters that best predict the visual acuity. There is not a significant improvement of visual acuity through the different zones of the PLs during the first week of adaptation. The current designs of PLs are somehow similar to a waterbed, with the aberrations, mainly astigmatism, being the water: they can be moved but they cannot be eliminated.

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Martinez, Thomas. "Etude d'un transformateur piézoélectrique à onde progressive et de son application aux convertisseurs de puissance." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN047/document.

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Abstract:

Les transformateurs piézoélectriques présentent de nombreux intérêts en électronique de puissance par rapport aux transformateurs magnétiques : gains en tension élevé, forte densité de puissance, compacité, rendements élevés, forte isolation galvanique et faibles rayonnement électromagnétiques. Toutefois, les structures classiques sont basées sur la génération d’une onde stationnaire qui limite le nombre d’électrodes et de tensions disponibles en sortie. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle topologie de transformateur piézoélectrique qui utilise une onde progressive au lieu d’une onde stationnaire. Avec cette solution, il est possible d’obtenir un système polyphasé de tensions en sortie du transformateur ce qui rend possible plusieurs types de conversion (DC-DC, DC-AC à fréquence variable).Dans un premier temps, nous avons développé un nouveau modèle analytique permettant de décrire le comportement du transformateur à partir de ses dimensions et des propriétés du matériau. Différents prototypes ont été développés pour valider le concept du transformateur et des séries de mesures ont permis de valider le modèle. Concernant les performances, un transformateur cylindrique basé sur une onde de volume a pu fournir un système quadriphasé avec une puissance maximale de 6 W et des rendements de 90%.Une autre approche visait à décrire le comportement d’un transformateur déjà réalisé par l’extraction de ses paramètres Y. A partir de cela, une représentation compatible avec les logiciels de simulation de type Spice a permis une simulation précise du transformateur et du convertisseur de puissance associé.Enfin, deux convertisseurs de puissances ont été conçus basés sur ce transformateur à onde progressive. Le premier est un convertisseur DC-DC basé sur un redresseur polyphasé pour l’alimentation de drivers isolés. Les différentes tensions disponibles à la sortie permettent l’alimentation de plusieurs drivers avec un seul transformateur. Le second convertisseur est un convertisseur DC-AC basé sur le principe d’un cycloconvertisseur. La recombinaison des phases à la sortie permet d’obtenir un signal AC
Piezoelectric transformers propose several advantages over magnetic ones for power conversion : high voltage gain, compactness, high power density, high efficiency due to their high quality factor, strong galvanic isolation and low electro-magnetic emissions. However, in general, they are based on the generation of a standing wave that limits the number of electrodes at the surface of the transformer. In this PhD, we propose the use of a traveling wave instead of a standing wave. With this solution, it is possible to obtain a multi-phase system of voltages at the output which makes it suitable for different types of conversion (DC-DC, DC-AC with variable frequency).During this work, we developed a new analytical modelling of the transformer that describes its electrical behavior based on geometry and material properties. Different prototypes of TWPT were conceived to validate the concept and on which we perform measurements to validate the analytical modelling. Among them, cylinder-type TWTP based on longitudinal waves outputs a four-phase system with an output power of 6 W and efficiencies as high as 90%.A second approach developed consisted in the modelling of an already made transformer based on the experimental extraction of admittance parameters and its representation for simulation in Spice-type software. This approach allows for precise simulation of the transformer and the associated power converters.Finally, we designed two power converters based on this traveling wave piezoelectric transformers. The first one is a DC-DC converter that is based on a polyphase rectifier for isolated gate-drive power supply. The several phases available at the output allows for the generation of the supply for numerous drivers. The second one is a DC-AC converter similar to a matrix converter. The combination of the phases at the output of the TWPT allows for generation an AC signal at any frequency

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Theveny, Stéphane. "Approches fréquentielle et temporelle de la dynamique des tubes à onde progressive." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4741.

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Abstract:

Le tube à onde progressive (TOP) est un dispositif où un faisceau d’électrons se déplaçant sur l’axe d’une hélice interagit avec les ondes électromagnétiques propagées par cette hélice. Il est le siège de nombreuses instabilités : des oscillations (génération d’ondes hyperfréquences parasites), mais aussi des instabilités du faisceau qui ont pour conséquence une dissipation parasite due à l'interception du faisceau par l'hélice. L’objectif de cette thèse est de développer une formulation hamiltonienne au problème permettant des modèles approchés plus compacts, plus précis et plus complets. Après l'avoir exposée, nous présentons un schéma numérique contenant notre modèle discret pour la simulation du TOP. Ce modèle discret a été mis au point pour tenir compte des conditions d'adaptation et de changements de géométrie. Le couplage avec les électrons met en jeu des champs de base simples, et le modèle tient compte de la charge d'espace. Différentes méthodes d'intégration numérique sont développées, dont nous comparons l'efficacité. Nous comparons ce modèle discret avec divers modèles d'amplification des ondes à froid, dont le modèle actuellement utilisé chez Thales pour la conception des tubes ({texttt{MVTRAD}}). Nous montrons aussi que les modèles d'amplification des ondes à froid à deux ou trois dimensions comme {texttt{MVTRAD}} ou {texttt{BWIS}} (prenant en compte les ondes inverses) ne respectent pas nécessairement l'équation de Maxwell-Faraday, contrairement au nôtre. Enfin, nous comparons notre modèle discret de circuit et le modèle d'amplification des ondes à froid dans le cas d'un faisceau linéaire
A traveling-wave tube (TWT) is a device where an electron beam traveling along the axis of a helix interacts with the electromagnetic waves propagated by this helix. It is sensitive to many instabilities : oscillators (generating noise microwave), but also beam instabilities that generate a noise dissipation due to the interception of the beam by the helix. The aim of this thesis is to find a Hamiltonian formulation of the problem to allow more compact, more accurate and more complete approximate models. Having found one, we start to develop a numerical scheme containing our discrete model for the simulation of TOP. This discrete model has been developed to take into account the tapering sections, geometry changes and adaptations. The coupling with electrons involves simple functions of space, and the model takes space charge into account. Different methods of numerical integration are developed, of which we compare the efficiency. We compared the discrete model with various cold waves amplification models, especially with the model currently used at Thales for the design of their tubes ({texttt{MVTRAD}}). Moreover, we showed that two- or three-dimensional cold wave amplification models like {texttt{MVTRAD}} or {texttt{BWIS}} (which takes into account the backward waves) fail to respect the Maxwell-Faraday equation, contrary to ours. Finally we made a comparison between our circuit discrete model and the amplification model of cold waves in the case of a linear beam

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Schwinte, Valentin. "Autour de l'équation du plus bas niveau de Landau." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2024. http://www.theses.fr/2024LORR0078.

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Abstract:

Cette thèse a pour objet l'étude de l'équation du plus bas niveau de Landau, dans plusieurs contextes pertinents en physique et provient des modèles pour les condensats de Bose-Einstein. Nous nous penchons spécifiquement sur trois aspects liés à l'équation. Le premier est l'étude d'une classe de solutions appelées ondes stationnaires, à travers la minimisation d'une fonctionnelle énergie. Nous montrons notamment que la gaussienne est l'unique minimiseur global à symétries près pour un certain paramètre, à l'aide d'algèbre linéaire et bilinéaire. Le deuxième point concerne la conjecture de réseau d'Abrikosov. Nous investiguons l'équation avec ajout de conditions périodiques, et la linéarisons autour des réseaux. Nous aboutirons à la stabilité du réseau hexagonal. Le troisième et dernier aspect porte sur les ondes progressives pour l'équation couplée du plus bas niveau de Landau. Nous classifions de telles solutions ayant un nombre fini de zéros, et en déduisons l'existence de solutions dont les normes de Sobolev croissent
The aim of this thesis is to study the Lowest Landau Level equation, in several contexts relevant to physics and originating from models for Bose-Einstein condensates. In particular, we investigate three aspects of the equation. The first is the study of a class of solutions called stationary waves, through the minimization of an energy functional. In particular, we show that the Gaussian is the only global minimizer up to symmetries for a certain parameter, using linear and bilinear algebra tools. The second point concerns the Abrikosov lattice conjecture. We investigate the equation with the addition of periodic conditions, and linearize it around lattices. This results in the stability of the hexagonal lattice. The third and final aspect concerns progressive waves for the coupled Lowest Landau Level equation. We classify such solutions with a finite number of zeros, and deduce the existence of solutions with growing Sobolev norms

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Pacherie, Eliot. "Sur l'existence et la non dégénérescence d'ondes progressives dans l'équation de Gross-Pitaevskii en dimension deux." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ4067.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux ondes progressives dans l'équation de Gross-Pitaevskii en dimension 2, avec une condition non triviale à l'infini. Cette équation a fait l'objet d'une étude intensive, que ce soit en physique ou en mathématiques. Il s'agit d'un modèle pour les condensats de Bose Einstein, et décrit entre autres le comportement de superfluides.Nous regardons des questions liées au programme de recherche de Jones-Roberts, notamment sur l'existence et l'unicité d'une onde progressive qui est un minimiseur globale de l'énergie à moment fixé. Ces questions ont été abordées dans des travaux précédents en utilisant des méthodes variationnelles. On construit ici, par des méthodes perturbatives et pour des petites vitesses, une branche d'onde progressive régulière par rapport à la vitesse, qui est constituée de deux vortex éloignés l'un de l'autre. Grâce aux propriétés connues sur les vortex, on peut en déduire des propriétés qualitatives satisfaisantes sur cette branche, qui sont meilleurs que ce que l'on peut obtenir par des constructions variationnelles.Ensuite, on s'intéresse à des propriétés de stabilité sur cette branche. On montre tout d'abord des résultats de coercivité, en améliorant pour cela les résultats de coercivité connus sur les vortex. On en déduit en particulier le noyau de l'opérateur linéarisé, un résultat de stabilité spectrale, ainsi que des résultats d'unicités locales dans l'espace d'énergie. On inverse aussi l'opérateur linéarisé près d'une onde progressive dans des espaces adaptés. Ces résultats sont une étape cruciale pour la compréhension de la stabilité de la branche, et pour démontrer l'unicité du minimiseur de l'énergie. Ces résultats peuvent aussi servir à comprendre l'interaction entre plusieurs ondes progressives dans un même milieu
In this thesis, we focus on the study of travelling waves in the Gross-Pitaevskii equation in dimension 2, with the condition a non-trivial condition at infinity. This equation has been studied extensively, both in physical and mathematical works. It is a model for Bose-Einstein condensates, and describes the behavior of superfluids.We are interested in problems related to the research program of Jones-Roberts, in particular about the existence and unicity of a travelling wave, that minimize the energy at fixed momentum. These questions have been studied, in previous mathematical works over the last decades, using variational methods. We construct here, using perturbative methods and for small speeds, a branch of travelling waves, smooth with respect to the speed, which behaves like two vortices far from each other. Using known properties of the vortices, we can deduce good qualitative properties on this branch, that are better than the ones obtained using variational methods. This description gives a uniqueness result in a small class of functions.Then, we study stability properties of this branch. First, we show coercivity results, improving for that the known coercivity results on the vortices. In particular, we deduce the kernel of the linearized operator, which is the first of this kind on travelling waves in this equation. We also have a result about spectral stability, and a local uniqueness result in the energy space. We also are able to invert the linearized operator near a travelling wave in adapted spaces. These results are a key step for the understanding of the stability of the branch, and to show the unicity of the minimizer of the energy. These results are also a first step in understanding the interaction between several travelling waves

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Kelly, David John. "INDUSTRIAL RELATIONS IN THE NEW SOUTH WALES BUILDING INDUSTRY 1850 – 1891: CONFLICT, CO-OPERATION & RADICALISM." Thesis, The University of Sydney, 2006. http://hdl.handle.net/2123/1678.

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Abstract:

Australian government policy today aims to ‘deregulate’ industrial relations. A fractured system has ensued where uncontrolled market forces disrupt both business and unions. The building industry is particularly affected by uncertainty and industrial barbarism. Precisely one hundred years ago government policy was to create order, becoming directly involved in industrial regulation. This thesis aims to understand how building unions maintained their rates and conditions in the pre-arbitration era when there were no legislative minimums, and it seeks to place their labour relations within a political and ideological context. The thesis criticises historical scholarship surrounding artisan unionism in Britain and Australia, in particular the role of building tradesmen. Positive relations between employers and employed in the industry are often described in pejorative terms with tradesmen labelled ‘aristocrats of labour’ – apolitical, middle class and lacking class-awareness. The thesis argues this view does not adequately describe the qualities of building operatives, or place their motives within a ‘deregulated’ industrial context. To demonstrate nineteenth century building industry unionism in NSW had a broader nature, the thesis looks at British trade union radicalism. It examines both changes in structure and ideology caused by growing industrialisation and competitive organisation affecting building tradesmen known as general contracting, as well as continuity and differences in ideas of social change and progress. The thesis connects the ideology of British and colonial building unions in this regard. It then turns to the lives, work and society of nineteenth century building workers in Sydney and the make-up of their organisations. The thesis seeks to understand the political and ideological aspects of Australian building unionism and the effects of general contracting and competition. Central to the discussion is the influence of the Co-operative movement, and the significance of the struggle for the eight-hour day to the labour movement. Both were progressive responses to unfettered market forces on the trade. It argues that the challenges faced by operatives in maintaining conditions led them to develop politically, creating ‘modern’ class representation and ideology. The thesis ends with a chapter that examines the evidence before the 1891 NSW Royal Commission into Strikes showing the building industry to be characterised by conflict, co-operation, and radicalism. Unionists expressed progressive ideology and industrial militancy but maintained positive relationships with certain employers for whom they provided market security. The trade-off for efforts in this respect was recognition that union rules would be the primary form of industrial regulation. Their system, however, was ultimately unsustainable because of competitive pressures, and industrial militancy against builders outside the system flourished. In conclusion, the thesis suggests that nineteenth century building workers improved and maintained industrial standards by militant unionism, and yet, at the same time, by forming co-operative relations with employers. In dealing with the corrosive effect of market deregulation that undermined control over their trade, operatives also built progressive organisations which forged working class unity and developed politically advanced ideologies of social change. Their ideas and practices were at times unsuccessful or contradictory, but building unionists were not inward-looking ‘labour aristocrats’.

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Bessard, Gilles. "Caractérisation de matériaux de découplage à l'aide d'un tube à ondes progressives." Valenciennes, 1995. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/e4a4a16f-0fa8-410d-80df-f3a641cf6b61.

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Abstract:

L'efficacité croissante dans le domaine des basses fréquences des moyens de détection des cibles sous-marines implique une amélioration des matériaux d'isolement ou de découplage. Cette amélioration passe par la connaissance précise des caractéristiques acoustiques des matériaux employés. Dans ce contexte, l'objet de ce mémoire est la mise au point d'une méthode de caractérisation de ces matériaux utilisable à la pression atmosphérique mais susceptible d'être transposée à quelques dizaines de bars. Pour cela, un tube d'acier rempli d'eau et fermé à chacune de ses extrémités par un transducteur est utilisé. Le transducteur dit récepteur est commandé en tension afin d'établir un système d'ondes progressives. Selon les caractéristiques recherchées, l'échantillon est soit placé au milieu du tube, soit collé sur le pavillon d'un des deux transducteurs. Les paramètres obtenus, dans une gamme de fréquence s'étendant de 500 hz a 3000 hz, sont respectivement les coefficients de réflexion et de transmission ou les coefficients de masquage et d'anechoicite. Le principal matériau étudié dans ce mémoire est le microvon. C'est un matériau viscoélastique utilisé principalement comme matériau de masquage ou comme réflecteur mou. Les mesures du coefficient de masquage de ce matériau sont tout d'abord présentées. Ces mesures sont comparées aux mesures réalisées à la dcn/toulon. Un bon accord est trouvé. Les mesures du coefficient d'anechoicite sont présentées à la suite. Puis l'échantillon est déplacé au milieu du tube pour les mesures des coefficients de réflexion et de transmission. Dans cette position, la mesure de la fonction de transfert de l'échantillon permet de calculer l'ensemble des coefficients décrits dans ce mémoire. En conclusion, plusieurs extensions de la méthode sont envisagées.

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Schumann, Beca R. "Embracing Gendered Space: How Women Manipulated the Settlement Home to Engage in Progressive-Era Politics." Ohio University / OhioLINK, 2021. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ohiou1617881736594534.

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Chivers, Emma. "What factors influence the retention and progression of Foundation Year students within Higher Education in Wales?" Thesis, University of South Wales, 2019. https://pure.southwales.ac.uk/en/studentthesis/what-factors-influence-the-retention-and-progression-of-foundation-year-students-within-higher-education-in-wales(ba96d50b-ba1a-4776-9642-2c7dc7896f9a).html.

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Al, Haj Mohammad. "Modèles discrets de dislocations : ondes progressives et dynamique de particules." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1001/document.

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Abstract:

Ce travail se concentre sur l'étude de la dynamique des dislocations dans le réseau cristallin et il est découpé en deux parties : la première partie porte sur les mouvements horizontaux d'une chaîne d'atomes en interaction contenant une dislocation. Bien que, la deuxième partie traite de l'accumulation de dislocations formant ce qu'on appelle des murs de dislocations. Dans la première partie, nous considérons une généralisation complètement nonlinéaire des équations de diffusion de réaction discrète également appelée “modèles de Frenkel-Kontorova complètement amortis” qui décrivent la dynamique des défauts cristallins (dislocations) dans un réseau. Nous étudions à la fois : les non-linéarités bistable et monostable. Dans des conditions suffisantes, nous montrons l'existence et l'unicité des ondes progressives pour le cas de non-linéarité bistable. Pour le cas monostable, nous étudions l'existence de la branche des solutions d'ondes progressives pour une non-linéarité Lipschitz général. Nous montrons également que la vitesse minimale est positive et délimitée ci-dessous. Dans cette partie, nous étudions aussi la généralisation du modèle de Frenkel-Kontorova pour laquelle nous pouvons ajouter un paramètre de force motrice. Nous illustrons également, dans ce cas, la variation de la vitesse de propagation des ondes progressives en fonction du paramètre de force. Dans la deuxième partie, nous étudions l'accumulation des dislocations dans les murs de dislocations. Nous montrons en fait la convergence de plusieurs dislocations qui interagissent sur les murs de dislocations. Nous présentons aussi les résultats de quelques expériences numériques qui confirment les résultats théoriques que nous obtenons
This work focuses on the study of the dislocation dynamics in the crystal lattice and it is splitted into two parts : the first part is concerned with the horizontal motion of a chain of interacting atoms containing a dislocation. While, the second part deals with the accumulation of dislocations forming what is known as walls of dislocations. In the first part, we consider a fully nonlinear generalization of the discrete reaction diffusion equations “fully overdamped Frenkel-Kontorova models” that describe the dynamics of crystal defects (dislocations) in a lattice. We study both : the bistable and the monostable non-linearities. Under sufficient conditions, we show the existence and uniqueness of traveling wave solution for the bistable non-linearity case. For the monostable case, we study the existence of branch of traveling waves solutions for general Lipschitz non-linearity. We also prove that the minimal velocity is non-negative and bounded below. In this part, we as well study the generalization of Frenkel-Kontorova model for which we can add a driving force parameter. We also illustrate, in this case, the variation of the velocity of propagation of traveling waves in terms of the parameter force. In the second part, we study the accumulation of dislocations in walls of dislocations. We prove actually the convergence of several interacting dislocations to walls of dislocations. We also present results of some numerical experiments that confirm the theoretical results that we obtain

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LOPES, DANIEL T. "Análise multi-sinal e caracterização experimental de válvulas de ondas progressivas (TWT) para aplicação em amplificadores de micro-ondas." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2012. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10089.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
FAPESP:08/05286-1

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Lyall, Stuart Charles. "The heritage and development of the contemporary slasher film and the progression of a new wave." Thesis, University of Bristol, 2006. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.435437.

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Abi, rizk Lara. "Ondes progressives et propriétés de propagation pour un problème d’épidémiologie évolutive non-local." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0244.

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Abstract:

Dans cette thèse nous étudions l’existence d’une onde progressive pour un système d’équations intégro-différentiels provenant de l’épidémiologie évolutive. Nous utilisons des idées issues de la théorie des systèmes dynamiques couplées à des estimations sur le comportement asymptotique des profils. Nous prouvons que les ondes progressives ont une structure assez simple découplant les variables de propagation spatio-temporelle des variables de trait phénotypique. Cette analyse nous permet de réduire le système d’équations des profils d’ondes progressives à dimension infinie à un système d’EDO à quatre dimensions. Nous prouvons l’existence d’ondes progressives pour toute vitesse d’onde supérieure à une vitesse minimale c?, pourvu que le seuil épidémique R0, qui s’exprime en fonction de la valeur propre principale d’un certain opérateur intégral, soit strictement supérieur à 1. Cette même condition de seuil est également utilisée pour démontrer que toute onde progressive relie deux états stationnaires déterminés. Dans une deuxième partie, nous étudions les propriétés de propagation des solutions pour le même système d’équations spatialement distribué, avec une densité initiale de plantes infectées à support compact spatialement en x. Lorsque R0 > 1, nous prouvons que la propagation se produit avec une vitesse de propagation qui coïncide avec la vitesse minimale c? des ondes progressives étudiées dans la première partie. De plus, la solution du problème de Cauchy converge asymptotiquement vers une fonction spécifique pour laquelle la variable x du repère mobile et celle du phénotype y sont séparées
In this thesis we study the existence of a travelling wave solutions for an integro-differential system of equations from evolutionary epidemiology. We use ideas from dynamical system ideas theory coupled with estimates of the asymptotic behaviour of profiles. We prove that the wave solutions have a rather simple structure. This analysis allows us to reduce the infinite dimensional travelling wave profile system of equations to a four dimensional ODE system. The latter is used to prove the existence of travelling wave solutions for any wave speed larger than a minimal wave speed c?, provided that the epidemic threshold R0, which is expressed as a function of the principal eigenvalue of a certain integral operator, is strictly greater than 1. This same threshold condition is also used to prove that any travelling wave connects two determined stationary states. In the second part, we study the propagation properties of the solutions for the same spatially distributed system of equations, when the initial density of infected plants is a compactly supported function with the space variable x. When R0 > 1, we prove that spreading occurs with a definite spreading speed that coincides with the minimal speed c? of the travelling wave solutions discussed in the first part. Moreover, the solution of the Cauchy problem asymptotically converges to some specific function for which the moving frame variable x and the phenotype one y are separated

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Doli, Valentin. "Phénomènes de propagation de champignons parasites de plantes par couplage de diffusion spatiale et de reproduction sexuée." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S139/document.

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Abstract:

On considère des organismes qui mixent reproduction sexuée et asexuée, dans une situation où la reproduction sexuée fait intervenir à la fois de la dispersion spatiale et de la limitation d'appariement. Nous proposons un modèle qui implique deux équations couplées, la première étant une équation différentielle ordinaire de type logistique, la seconde étant une équation de réaction-diffusion. Grâce à des valeurs réalistes des différents coefficients, il s'avère que la deuxième équation fait intervenir une échelle de temps rapide, alors que la première fait intervenir une échelle de temps lente. Dans un premier temps, on montre l'existence et l'unicité de solutions au système original. Dans un second temps, dans la limite où l'échelle de temps rapide est considérée infiniment rapide, on montre la convergence vers une dynamique réduite d'état d'équilibre, dont les termes correctifs peuvent être calculés à tout ordre. Troisièmement, en utilisant des propriétés de monotonie de notre système coopératif, on montre l'existence d'ondes progressives dans une région particulière de l'espace des paramètres (cas monostable)
We consider organisms that mix sexual and asexual reproduction, in a situation where sexual reproduction involves both spatial dispersion and mate finding limitation. We propose a model that involves two coupled equations, the first one being an ordinary differential equation of logistic type, the second one being a reaction diffusion equation. According to realistic values of the various coefficients, the second equation turns out to involve a fast time scale, while the first one involves a separated slow time scale. First we show existence and uniqueness of solutions to the original system. Second, in the limit where the fast time scale is considered infinitely fast, we show the convergence towards a reduced quasi steady state dynamics, whose correctors can be computed at any order. Third, using monotonicity properties of our cooperative system, we show the existence of traveling wave solutions in a particular region of the parameter space (monostable case)

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Jia, Pan. "Instabilités hydrodynamiques de rides d'un substrat érodable ou hautement déformable." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCC245/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l’étude expérimentale et théorique de quatre instabilités associées à l’émergence de motifs réguliers sur des substrats érodables ou fortement déformables,instabilités liées à l’hydrodynamique sur un relief modulé.La première partie porte sur l’étude de l’instabilité d’une plaque élastique fixée aux deux bouts et soumise à un écoulement fluide permanent. La solution plane est instable vis-à-vis d’ondes propagatives, lorsque l’écoulement est suffisamment fort. La sélection de fréquence et de longueur d’onde est caractérisée expérimentalement en fonction de la vitesse de l’écoulement. Ces quantités suivent remarquablement les lois d’échelle obtenues par l’analyse de stabilité linéaire du problème. Le principe de l’expérience pourrait être appliqué à la récupération d’énergie.La deuxième partie porte sur une analyse théorique de la formation de rides géantes sur la comète 67P, récemment observées par la sonde Rosetta. Nous montrons comment le dégazage de vapeur se produit au travers d’une couche poreuse granulaire superficielle et comment l’alternance jour/nuit conduit à des gradients de pression gigantesques qui engendrent des vents thermiques de surface. Ces motifs apparaissent comme étant les analogues de rides qui se forment à la surface de lit sableux dans un écoulement visqueux.L’analyse de stabilité linéaire du problème permet de prédire quantitativement l’émergence de ces rides à la longueur d’onde et à la vitesse de propagation observées. Cette description fournit un outil robuste et fiable pour décrire les processus d’érosion et d’accrétion dans l’évolution des petits corps.Dans la troisième partie, nous proposons un modèle pour l’apparition de motifs de sublimation sur Pluton, tels que ceux observés sur Sputnik Planum. La formation et l’évolution de ces motifs proviennent de la sublimation/condensation différentielle de la glace d’azote.Nous montrons que l’atmosphère de Pluton possède des propriétés (température et pression)peu variables en espace et en temps. Nous analysons les différents mécanismes d’instabilité en compétition et concluons à un mécanisme original, basé sur le mélange et e transport de chaleur dans l’atmosphère, plutôt qu’au mécanisme des pénitents, basé sur l’auto-éclairement de la surface de glace.Enfin, nous avons étudié théoriquement l’instabilité de formation des rides éoliennes en considérant les trajectoires des grains résonantes avec le relief. Cette modélisation prend en compte de manière simple et effective les effets collectifs du transport de sédiments. Le modèle est validé à partir de simulations numériques existantes, elles mêmes calées sur des expériences contrôlées
This thesis is devoted to the experimental and theoretical investigations of four instabilitiesassociated with the emergence of regular patterns over erodible/flexible substrates, andrelated to hydrodynamics over a modulated relief.First, the instability of a flexible sheet clamped at both ends and submitted to a permanentwind is investigated. The flat sheet solution is unstable towards propagative waves, forstrong enough wind. We experimentally study the selection of frequency and wavenumberas a function of the wind velocity. These quantities obey simple scaling laws derived froma linear stability analysis of the problem. This phenomenon may be applied for energyharvesting.Second, an explanation is proposed for the giant ripples observed by spacecraft Rosettaat the surface of the comet 67P. We show that the outgassing flow across a porous surfacegranular layer and the strong pressure gradient associated with the day-night alternanceare responsible for thermal superficial winds. We show that these unexpected patterns areanalogous to ripples emerging on granular beds submitted to viscous shear flows. Linearstability analysis of the problem quantitatively predicts the emergence of bedforms at theobserved wavelength and their propagation. This description provides a reliable tool topredict the erosion and accretion processes controlling the evolution of small solar systembodies.Third, we propose a model for rhythmic, dune-like patterns observed on SputnikPlanum of Pluto. Their emergence and evolution are related to the differential condensation/sublimation of nitrogen ice. We show that the temperature and pressure in Pluto’satmosphere are almost homogeneous and steady, and that heat flux from the atmospheredue to convection and turbulent mixing is responsible for the emergence of these sublimationpatterns, in contrast to the penitentes instability due to solar radiation.Last, we report an analytical model for the aeolian ripple instability by considering theresonant grain trajectories over a modulated sand bed, taking the collective effect in thetransport layer into account. The model is tested against existing numerical simulationsthat match experimental observations

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Tai, Chih-Che, and Laura Robertson. "Hands-on Activities in Properties of Matter and Sound and Wave Movement: A Learning Progression Approach in K-8." Digital Commons @ East Tennessee State University, 2014. https://dc.etsu.edu/etsu-works/777.

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Zouaghi, Ayyoub. "Manipulation de particules diélectriques micrométriques par ondes électrostatiques progressives et stationnaires - Études théorique, expérimentale et numérique." Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2296.

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Abstract:

Les convoyeurs électrostatiques à ondes progressives (COP) et stationnaires (COS) se présentent comme des moyens avantageux pour manipuler et transporter efficacement des particules sur une surface. L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement de particules diélectriques micrométriques sur ces systèmes. Les études expérimentales commencent par la caractérisation granulométrique et optique des particules et l’analyse de leur charge. Ensuite, l’efficacité de déplacement des particules par les deux types de convoyeurs est étudiée dans différentes conditions. Par ailleurs, les trajectoires des particules sont visualisées en utilisant une caméra ultra rapide. Un post-traitement des images obtenues en utilisant la vélocimétrie par suivi de particules (PTV) est mené pour calculer et étudier la vitesse des particules en fonction de différents paramètres. Les études théoriques et numériques menées avaient pour objectif d’étudier les ondes du potentiel électrique, la variation spatio-temporelle du champ électrique, et le bilan des forces mises en jeu. La dernière partie concerne la modélisation des trajectoires et le calcul numérique de la vitesse moyenne, ainsi que de la distance de déplacement des particules. Les résultats obtenus par modélisation sont en accord avec les observations et les calculs expérimentaux. Plusieurs modes de mouvement sont obtenus en fonction de la fréquence, la tension, la charge et la taille des particules. Les particules sont transportées plus efficacement dans le COP lorsqu’elles sont en mode synchrone sautillant. L’augmentation du nombre de phases permet à la fois de minimiser l’effet des ondes harmoniques inverses et d’augmenter la vitesse de propagation de l’onde directe ; cela mène à un déplacement plus rapide et plus loin des particules dans une seule direction, ce qui augmente l’efficacité du système
Traveling and standing wave electrostatic conveyors (TWC and SWC) are presented as advantageous techniques to effectively manipulate and transport particles on a surface. The aim of this work is to study the behavior of micrometer particles on these systems. Experimental studies begin with granulometric and optical characterization of particles and the measurement of their charge. Then, the particles displacement efficiency in both types of conveyors is studied under different conditions. In addition, the trajectories of the particles are visualized using high speed camera. The post-processing of the obtained images using Particle Tracking Velocimetry technique (PTV) is carried out to calculate and study the particles mean velocity and how it is affected by different parameters. The theoretical and numerical studies carried out aim to study the electric potential waves, the spatial and temporal variation of the electric field and the balance of the forces acting on particles. The last part concerns the modeling of particles trajectories and the numerical computation of their average velocity and displacement distance. The results obtained by modeling are in good agreement with the experimental observations and calculations. Several modes of movement are obtained depending on frequency, applied voltage value, as well as particle charge and size. Particles are transported more efficiently in the TWC when they are in synchronous hopping mode. Increasing the number of phases can minimize the effect of the backward harmonic waves and increase the speed of propagation of the forward wave that may help the particles to move faster and farther in one direction and lead to better displacement efficiency

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Ryndzionek, Roland. "New concept, implementation and analysis of the multicell piezoelectric motor for the control of the car seat position." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2015. http://oatao.univ-toulouse.fr/15755/1/Ryndzionek.pdf.

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Abstract:

The research works in the frame of the dissertation have been carried out with the cooperation between the University INP - ENSEEIHT - LAPLACE (Laboratory on Plasma and Conversion of Energy), Toulouse, France, and the Gdańsk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering, Research Unit Power Electronics and Electrical Machines, Gdańsk, Poland. The main scope of the dissertation was following: development a novel concept, implementation and analysis of the multicell piezoelectric motor (MPM) for the control of the car seat position. The new concept of the MPM is based on a combined topology using the working principles of the traveling wave motor/actuator (known as the Shinsei motor), and the electromechanical structure of the rotating-mode motor/actuator. The electromechanical structure of each rotating-mode motor has been considered as an independent one – referred to as a "single cell". The application of the novel MPM for the control of the car seat position will reduce the number of gears due to its direct coupling with the driving/movement shaft of the seat positioning system. The achieved effects of a such integrated structure will be following: a higher efficiency, a lower noise of performance, a low cost of manufacturing, and in general a lower pollution of the environment. The preliminary dimensions and parameters of the prototype MPM have been verified using its developed analytical (geometrical) model and numerical methods (FEM). The prototype MPM has been manufactured. Finally, the laboratory measurements of the MPM prototype has been carried out.

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Chbiki, Mounir. "Caractérisation thermomécanique des lignes de transmission et des collecteurs dans les tubes à ondes progressives." Thesis, Paris 10, 2014. http://www.theses.fr/2014PA100168/document.

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Abstract:

Durant ces quarante dernières années, les Tubes à Ondes Progressives (TOP) n’ont cessé de se développer, orienté par la demande croissante des nouvelles applications (Internet Haut débit, TV HD…). Cette demande croissante en fréquence et en puissance se traduit par des problèmes d’échauffement thermique. En effet, l’augmentation de la puissance de sortie augmente la puissance dissipée. De plus, la montée en fréquence nécessite une diminution des dimensions, qui conduit tout logiquement à des densités de puissance plus importantes. Cette chaleur produite doit être évacuée par des petites surfaces de contact qui dépendent fortement du type d’assemblage. Cet échauffement thermique implique également des changements du comportement mécanique. Dans ce travail de thèse, le point principal a été l’étude du comportement des interfaces dans les tubes à ondes progressive. Il est question d’étudier les interfaces thermomécaniques produites lors de l'assemblage (frettage à chaud). L’objectif est de fournir un modèle de détermination de la température d’hélice en fonctionnement. Compte tenu des configurations de fonctionnement (Vide, haute tension, petite dimension…) une mesure directe n’est pas réalisable. Néanmoins plusieurs méthodes de mesure indirectes ont été investiguées afin de trouver la plus appropriée. Cette étude porte dans un premier temps sur les lignes de transmissions puis sur les collecteurs des TOPs. Nous avons réalisé un modèle analytique purement thermique permettant d’identifier rapidement l’impédance thermique des dispositifs. Une mesure de RTC et une coupe métallographique déterminant les surfaces de contact alimente ce modèle afin de lui donner une meilleure précision. Un modèle élément finis 2D nous permet d’identifier une pression moyenne de contact afin d’utiliser la RTC correspondante.L’impédance thermique, nous permet de trouver la température d’hélice en indiquant la puissance dissipée dans la ligne
During these last forty years traveling Waves tubes did not stop developing directed by the increasing request of the new applications (High-speed Internet, TV HD). This increasing request in frequency and in power is translated by thermal heating problems. Indeed, the more the output power will be high, the more there will be of the dissipated power, with smaller and smaller size. This leads logically to bigger and bigger power densities. This produced heat must be evacuated by small contact areas, which depend strongly on the type of assembly. This thermal heating also involves changes of the mechanical behaviour. The principal point will be the study of the behaviour of the interfaces in traveling waves tubes. Thesis work, we study the thermal and mechanical interfaces produced during a hot shrinking. Goal of this work is to supply a numerical or analytical model of helix temperature determination with functioning. Considering the configurations of functioning (Vacuum, high-voltage, small dimension) a direct measure is not impossible. Nevertheless several indirect measure methods were investigated to find the most appropriate. This study concerns at first the transmissions lines then the collectors of TOPS. We realized an analytical thermal model allowing to identify quickly the thermal impedance of devices. A thermal contact resistance measurement and a metallographic cutting determining the contact areas feeds this model to give it a better precision. A 2D finite element allows us to identify an average pressure of contact to use the corresponding RTC. The thermal resistance, allows us to find the helix temperature by indicating the power dissipated in the line

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Galochkina, Tatiana. "Structure spatiale des lipopolysaccharides et son rôle dans la coagulation sanguine." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1236.

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Abstract:

Lipopolysaccharides (LPS) représentent le composant principal de la membrane externe des bactéries Gram-négatives. Étant libérés dans le flux sanguin, les LPS induisent une forte réponse immunitaire accompagnée d'une coagulation intensifiée du sang activée à la fois par l'endommagement de la paroi vasculaire et par l'activation de la voie de contact. Dans cette thèse, nous développons des modèles théoriques pour élucider les détails de la coagulation sanguine induite par les molécules LPS. Dans les deux premiers chapitres, nous décrivons l'état de l'art du problème et les méthodes utilisées. Le troisième chapitre est consacré à l'analyse des modèles mathématiques de la coagulation sanguine. Nous déterminons les conditions de l'existence de solutions en ondes progressives dans le modèle de la croissance du caillot, estimons la vitesse de leur propagation et démontrons l'existence de la solution en forme de pulse déterminante la valeur critique de la condition initiale qui assure le processus de coagulation. Ensuite, nous étudions le modèle de la formation de caillot dans l'écoulement sanguin et déterminons la taille critique de la zone endommagée conduisante à l'occlusion complète du vaisseau par le caillot. Enfin, nous développons et analysons le modèle de l'activation du système de contact par les agrégats des LPS. Dans le quatrième chapitre, nous modélisons la structure supramoléculaire des LPS, qui a un impact crucial sur leur activité biologique. Nous développons des modèles de la dynamique moléculaire des LPS, de leurs agrégats et des membranes des compositions variées, et analysons le comportement conformationnel des LPS en fonction de leur environnement
The outer membrane of the Gram-negative bacteria cell wall is composed of lipopolysaccharide (LPS) molecules. Being released to the blood flow during sepsis, LPS induce strong immune response accompanied by pathological blood clotting. Blood coagulation is activated both due to the vessel wall damage, and the activation of the contact pathway. The details of the mechanisms involved remain obscure despite the extensive experimental studies. In the present work we develop theoretical models of the different time and space scales to elucidate the details of the LPS-induced blood coagulation during the Gram-negative sepsis. In the first two chapters we provide the state of the art of the problem and describe the methods we use. The third chapter is devoted to the analysis of the mathematical models of blood coagulation. We determine the conditions of the existence of the traveling wave solutions in the model of the self-sustained clot growth, estimate the speed of their propagation and demonstrate existence of the pulse solution determining the critical value of the initial condition. Then, we consider the model of blood coagulation under flow conditions and determine the critical size of the damaged zone leading to the complete vessel occlusion by the clot. Finally, we develop and analyze the model of the contact system activation by the LPS aggregates. In the fourth chapter we model the LPS supramolecular structure, which has crucial impact on the LPS biological activity. We develop molecular dynamics models of the LPS molecules, their aggregates and LPS-containing membranes of different composition and analyze LPS conformational behavior in different environment

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Lopes, Daniel Teixeira. "Análise multi-sinal e caracterização experimental de válvulas de ondas progressivas (TWT) para aplicação em amplificadores de micro-ondas." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-03042012-093927/.

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Abstract:

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma para o estudo teórico e experimental de dispositivos amplificadores de micro-ondas do tipo válvula de ondas progressivas (TWT). A plataforma é composta por um modelo matemático e uma bancada de testes. O modelo matemático descreve a TWT como uma linha de transmissão acoplada a um feixe eletrônico unidimensional, onde as forças de carga espacial AC e DC são calculadas auto consistentemente, eliminando-se a necessidade de um cálculo separado para o fator de redução de carga espacial. O modelo matemático deu origem a dois códigos para a simulação da TWT. Ambos foram comparados com resultados experimentais e teóricos disponíveis na literatura especializada para uma pré-validação. O nível de concordância entre os presentes resultados e aqueles de referência foi acima de 90%, o que atendeu as expectativas de exatidão do modelo, tendo em vista que nem todos os parâmetros de entrada estavam disponíveis na referência. A bancada de testes construída é composta por uma TWT com banda de operação de 6,0 a 18 GHz e potência saturada máxima em torno de 55 dBm (316 W) em 13 GHz, um circuito de polarização para a mesma e a instrumentação necessária para a realização das medidas pertinentes aos amplificadores de potência. A TWT em questão foi caracterizada segundo seu comportamento mono-sinal e multi-sinal. As curvas de ganho e potência foram obtidas em função da frequência utilizando a voltagem de aceleração do feixe eletrônico e a potência de entrada como parâmetros. As curvas de transferência de potência, de fase e compressão de ganho foram obtidas para frequências escolhidas ao longo da banda, tendo novamente a voltagem de aceleração como parâmetro. Adicionalmente, a produção de produtos de intermodulação de terceira ordem foi caracterizada no ponto de 1 dB de compressão de ganho ao longo da banda analisada. Um teste de linearização por injeção de sinais, que estava previsto no plano de trabalho, não apresentou o desempenho esperado devido a problemas no funcionamento do circuito linearizador. Esses problemas foram analisados e listou-se uma série de passos para saná-los.
This work deals with the development of a platform for theoretical and experimental investigations of microwave amplifiers devices of the type traveling-wave tube (TWT). The platform consists of a mathematical model and a test bench. The mathematical model describes the TWT as a transmission line coupled to a onedimensional electron beam, in which the AC and DC space charge forces are calculated self-consistently, eliminating the need for a separate calculation for the space charge reduction factor. The mathematical model gave rise to two codes for the simulation of TWTs. Both codes were validated against experimental and theoretical results available in the literature. The overall level of agreement between the present results and those from the reference was above 90%, which was considered satisfactory since not all input parameters were available in the reference. The test bench consists of a wideband TWT operating from 6.0 to 18 GHz and maximum saturated power around 55 dBm (316 W) at 13 GHz, a biasing circuit, and the instrumentation needed to perform the relevant measurements to the power amplifier. The TWT in question was characterized according to its mono-signal and multi-signal behavior. The gain and power curves were obtained as a function of the frequency using the beam voltage and the input power as parameters. The curves of power transfer, phase transfer and gain compression were obtained for selected frequencies along the operating band, again, using the beam voltage as a parameter. Furthermore, the production of third-order intermodulation products was measured at the 1 dB gain compression point over the band analyzed. A linearization test applying the signal injection technique, which was part of the initial work plan, presented inadequate performance due to problems in the linearizer circuit operation. These problems were analyzed and a guide to solve them was provided.

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Trimeche, Azer. "Décélération Zeeman-Stern Gerlach d’un jet supersonique de particules paramagnétiques par une onde de champ magnétique progressive." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112330/document.

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Abstract:

Ce travail porte sur l’étude et la réalisation d’une nouvelle technique de décélération d’un jet supersonique de particules paramagnétiques en utilisant une onde de champ magnétique progressive co-mobile. Cette technique repose sur une méthode de ralentissement basée sur les forces de type Stern Gerlach agissant sur un système paramagnétique en mouvement en présence d’un champ magnétique co-propageant. Cette méthode très innovatrice a l’avantage de pouvoir s’appliquer à une grande palette d’espèces ouvrant ainsi de nouvelles possibilités d’applications. On décrit une approche théorique adaptée qui permet de faire un lien direct entre la théorie, la programmation des paramètres expérimentaux, les résultats obtenus et ce d’une manière systématique, rationnelle et prédictive.Ce mémoire est composé de trois parties. La première porte sur les forces décélératrices et le calcul des différentes forces, de type Stern Gerlach, utilisées dans nos expériences. Les formules établies dans cette partie sont essentielles pour l’interprétation des résultats expérimentaux. La deuxième partie porte sur le dispositif expérimental : le jet supersonique pré-refroidi, la zone d’interaction et la détection. On donne le détail de la réalisation des circuits créant les champs magnétiques nécessaires au guidage et à la décélération du jet. La troisième partie porte sur les résultats des expériences réalisées et leur interprétation directement à partir des équations du mouvement de l’effet Stern Gerlach. Des simulations sont présentées pour étayer les interprétations. On présente les résultats de décélération obtenus récemment sur l’argon et le néon métastables. Ces résultats valident clairement l’importance de l’ajout d’un champ magnétique uniforme qui définit un axe de quantification adiabatique global pour toutes les particules du jet et permet le découplage entre la précession des moments magnétiques et l’action des forces de gradient. Ces résultats mettent en évidence, aussi, l’effet de polarisation du jet qui dépend du sens relatif du champ magnétique uniforme ajouté par rapport à l’onde de champ magnétique progressive.Enfin, la compréhension et le contrôle de la dynamique du piégeage à une vitesse donnée, de l’accélération et de la décélération nécessitent le découplage entre les effets transverses et les effets longitudinaux de l’onde. Ces derniers sont clairement visibles quand le champ magnétique uniforme ajouté vient limiter les effets transverses de l’onde de champ magnétiques progressive. Les perspectives pour ce nouveau décélérateur Zeeman Stern Gerlach sont grandes. Un premier résultat de piégeage du di-azote métastable à 560m/s est présenté et ceci ouvre la voie pour décélérer les molécules paramagnétiques en jet supersonique pulsé. La décélération des radicaux libres et des neutrons est aussi envisageable
This work focuses on the study and implementation of a new technique of deceleration of a supersonic beam of paramagnetic particles using a co-moving progressive wave of magnetic field. This technique relies on a method of slowing based on Stern-Gerlach forces acting on a paramagnetic system in motion in the presence of a co-propagating magnetic field. This highly innovative approach has the advantage of being applicable to a wide range of species and opens up new opportunities. A suitable theoretical approach is followed, that allows for a direct link between theory, programming of experimental parameters, and experimental results in a systematic, rational and predictive manner.This thesis is composed of three parts. The first concerns the calculation of the various Stern Gerlach forces used in our experiments to decelerate the paramagnetic particles. Formulas established in this section are essential for the interpretation of experimental results. The second part is devoted to the experimental device: the creation of the cooled supersonic beam, interaction zone and detection. A separate chapter is devoted to the detailed description of the different setups of coils used to create the magnetic fields necessary to guide and to decelerate the particles of the beam.The third part is devoted to the experimental results and their direct interpretation using the equations of motion in Stern Gerlach forces. Simulations are presented to embody the interpretations. We present results about the deceleration of metastable argon and neon atoms. These results validate the significance of the addition of a uniform magnetic field defining a global adiabatic quantization axis for all the particles in the beam. This realizes the decoupling between the precession of the magnetic moments and Stern Gerlach forces. The results demonstrate the polarization effect of the beam that depends on the direction of the added uniform magnetic field relative to the progressive wave of the magnetic field.Finally, the understanding and control of the dynamics of trapping at a given speed, acceleration and deceleration require decoupling between the transverse and longitudinal effects of the wave. These effects are clearly visible when the added uniform magnetic field limits the transverse effects of the progressive wave of magnetic field. The outlooks for the new Zeeman Stern Gerlach decelerator are numerous. A first result of trapping di-nitrogen metastable at 560m/s is presented and the road is open to decelerate paramagnetic molecules in pulsed supersonic jet. Deceleration free radicals and neutrons are also possible

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Fontaine, Julien. "Déformation contrôlée d'une membrane par actionnement piézoélectrique : application au refroidissement de composants électriques à forte dissipation." Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0037/document.

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Abstract:

La maîtrise de la température des composants à forte dissipation, notamment dans les systèmes électroniques nomades, constitue un verrou à leurs développements. Que ce soit pour l'électronique de puissance ou les calculateurs, les densités de puissance requièrent l'utilisation de systèmes de refroidissement de plus en plus performants, en particulier dans le cas des microprocesseurs qui associent miniaturisation et augmentation des fréquences d'horloge. Les conséquences sont multiples, limitation des performances, augmentation de la consommation et du taux de défaillance. C'est dans ce contexte que le projet CANOPEE, réunissant un consortium de partenaire industriel et académique, propose de développer et démontrer les avantages d'une solution technologique active récemment brevetée et appelée OnduloTrans. Elle consiste en un dispositif échangeur-pompe, permettant à la fois d'obtenir un excellent transfert thermique et d'assurer le pompage du fluide caloporteur. OnduloTrans est une solution active de refroidissement basée sur la déformation dynamique d'une paroi d'un canal. Le dispositif est fixé directement à l'aplomb du composant à refroidir. Le canal est déformé suivant une onde progressive pour créer un pompage péristaltique. L'intensification des transferts est obtenue lorsque les variations dynamiques des dimensions du canal viennent perturber la couche limite à l'interface conduction/convection. Le travail de la thèse consiste à concevoir et développer une solution d'actionnement intégrée permettant de mouvoir la paroi souple. Il s'accompagnera d'essais concrets témoignant des performances thermiques de cette solution. L'actionnement mis en oeuvre doit respecter les contraintes hydrauliques et thermiques de l'application embarquée visée, tout particulièrement le faible encombrement et une consommation électrique minimale. La difficulté réside dans les critères antagonistes que sont la production d'une onde progressive de grande amplitude dans un milieu aux dimensions centimétriques. Le manuscrit s'articule en trois parties. Dans un premier temps les solutions d'actionnement envisageables seront explorées. Pour ce faire, la solution OnduloTrans est d'abord décrite. Un état de l'art des solutions de conversion électromécanique, puis des micropompes péristaltiques est entrepris. Les phénomènes hydrauliques propres au micropompage péristaltique sont abordés pour cerner la problématique du développement de l'actionnement. Ensuite les deux chapitres suivants détaillent l'étude de deux solutions piézoélectriques distinctes. Une première solution piézoélectrique à onde discrète est développée dans le second chapitre. Elle consiste en une répartition d'actionneurs flextensionnels le long de la paroi souple. Une méthodologie de prédimensionnement basée sur des modèles mécaniques simples est présentée. L'onde progressive créée étant très particulière, une méthode analytique de calcul du débit, validée par simulations numériques, permet d'étudier l'influence de la commande des actionneurs. Un prototype est finalement réalisé avec l'aide des partenaires. De nombreux essais sont ensuite réalisés afin de valider les différentes hypothèses et déterminer les premières performances hydrauliques et thermiques du dispositif. Le troisième chapitre aborde une solution à onde progressive continue et actionnement intégré à la membrane. Le but est ici de prouver le concept de pompage péristaltique par flexion contrôlée d'une plaque intégrant une couche piézoélectrique. Un modèle de dimensionnement 1D constitué de tronçons piézoélectriques répartis à la surface est tout d'abord présenté. La répartition des segments piézoélectriques fait ensuite l'objet d'une étude paramétrique afin de définir judicieusement leur disposition, ceci en vue de maximiser le débit théorique. Cette étude paramétrique est finalement couplée à une optimisation des commandes électriques, évaluée par les résultats d'un prototype
Controlling the temperature of components with high thermal dissipation is a constraining factor in their developments, especially in embedded electronic systems. Power density, whether in computing or power electronics, requires the use of ever more efficient cooling systems. This is especially true for microprocessors in which increasingly miniaturization and clock frequency are combined. Consequently, without the adequate cooling, the performance is severely limited and its power consumption increased as well as the failure rate. In this challenging context a consortium of industrial and academic partners created the CANOPEE project. CANOPEE focus is to develop and prove the advantages of a recently patented solution called OnduloTrans. The solution is an exchanger-pump device, ensuring at the same time an excellent heat transfer and the pumping of the coolant. OnduloTrans is an active cooling solution based on the dynamic deformation of a thin wall. This deformation is in the manner of a pseudo travelling wave to satisfy a peristaltic pumping. The device is fixed directly above the component to be cooled, thus the liquid flows on its surface. The enhancement in heat transfer is obtained when the dynamic variations of the channel thickness disturb the boundary layer near the conduction / convection interface. The purpose of this thesis was to study the capability of such active pumping system and to design an integrated actuation solution to move the flexible wall. It will result to experimental tests showing the thermal performance of this solution. The implemented actuation system must respect the constraints for on-board applications, especially compactness and minimal power consumption. The challenge stands in the trade-off between the production of a large amplitude travelling wave and the limited volume available. The manuscript is divided into three parts. Initially, the different actuation solutions will be explored. To do this, the OnduloTrans solution is first described. Then, a state of the art of electromechanical conversion solutions and peristaltic micropumps is undertaken. After that, the specific hydraulic phenomena involved in peristaltic micropumps are discussed to determine the difficulties in the development of such actuation system. Then the two next chapters detail the study of two distinct piezoelectric solutions. A discrete wave piezoelectric solution is presented in the second chapter. It consists of a distribution of flextensional actuators along the flexible wall. A pre-dimensioning methodology based on simple mechanical models is presented. The created wave is very particular, so an analytical method is developed to evaluate the flow rate and making possible to study the impact of the actuator control strategy. This algorithmic method is validated by comparison with finite element numerical simulations. A prototype is finally made with the support of partners. Several tests are then carried out in order to validate the hypotheses and evaluate the preliminary hydraulic and thermal performances of the prototype. The third chapter addresses a continuous travelling wave solution and an actuation system integrated into the membrane. The purpose here is to prove the concept of peristaltic pumping by controlled bending of a plate incorporating a piezoelectric layer. A 1D dimensioning model consisting of piezoelectric segments distributed on the surface is first presented. The distribution of the piezoelectric segments is then the subject of a parametric study to judiciously define their arrangement, in order to maximize the theoretical flow. This parametric study is finally coupled with an optimization of electrical controls, and compared to the experimental results of a prototype

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Wang, Mengjia. "Spin-orbit interactions for steering Bloch surface waves with the optical magnetic field and for locally controlling light polarization by swirling surface plasmons." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD013/document.

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Abstract:

Ma thèse est consacrée aux nouveaux phénomènes nano-optiques et aux dispositifs basés sur l'interaction spin-orbite de la lumière (SOI). Tout d'abord, il a été démontré un SOI uniquement piloté par le champ magnétique de la lumière permettant de diriger avec précision les ondes de surface de Bloch, offrant ainsi une nouvelle manifestation du champ magnétique optique. Ensuite, nous avons proposé et démontré le concept de nano-antenne plasmonique hélicoïdale à ondes progressives (TW-HPA), c’est-à-dire un fil hélicoïdal en or étroit alimenté optiquement par une nano-antenne dipolaire dans une configuration « end-firing ». Une telle nano-antenne a été démontrée comme la première optique de polarisation sublongueur d’onde. L’agencement de TW-HPAs à l’échelle de quelques microns a permis de convertir « à la carte » un faisceau polarisé linéairement en une distribution de faisceaux directifs présentant des polarisations différentes définies de façon déterministe par la géométrie et les dimensions des nano-antennes. Par le biais d’un couplage en champ proche de quatre nano-antennes à hélicités opposées, nous avons obtenus une optique sublongueur d’onde permettant un degré de liberté dans le contrôle de la polarisation qui est interdit avec les composants et méthodes classiques basées sur l’exploitation de matériaux biréfringents ou dichroïques, ou de métamatériaux imitant ces propriétés
My thesis is devoted to novel nano-optical phenomena and devices based on spin-orbit interaction (SOI) of light. First, magnetic spin-locking, i.e., an SOI solely driven by the magnetic field of light, is demonstrated with Bloch surface waves. It provides a new manifestation of the magnetic light field. Then, we propose and demonstrate the concept of traveling-wave plasmonic helical antenna (TW-HPA), consisting of a narrow helical gold-coated wire non-radiatively fed with a dipolar nano-antenna. By swirling surface plasmons, the TW-HPA combines subwavelength illumination and polarization transformation. The TW-HPA is demonstrated to radiate on the subwavelength scale almost perfectly circularly polarized optical waves upon illumination with linearly polarized light. With this subwavelength plasmonic antenna, we developed strongly integrated arrays of point-light emissions of opposite handedness and tunable intensities. Finally, by coupling two couples of TW-HPAs of opposite handedness, we obtained new polarization properties so far unattainable

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Basley, Jérémy. "An Experimental Investigation on Waves and Coherent Structures in a Three-Dimensional Open Cavity Flow." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112245/document.

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Abstract:

Une écoulement de cavité ouverte tridimensionnel saturé non-linéairement est étudié par une approche spatio-temporelle utilisant des données expérimentales résolues à la fois en temps et en espace. Ces données ont été acquises dans deux plans longitudinaux, respectivement perpendiculaire et parallèle au fond de la cavité, dans le régime incompressible, en air ou en eau. À l'aide de multiples méthodes de décompositions globales en temps et en espace, les ondes et les structures cohérentes constituant la dynamique dans le régime permanent et pouvant être produites par des mécanismes d'instabilités différents sont identifiées et caractérisées.Tout d'abord, on approfondit la compréhension de l'effet des non-linéarités sur les oscillations auto-entretenues de la couche cisaillée impactante et leurs interactions avec l'écoulement intra-cavitaire. En particulier, l'analyse spectrale d'une portion de l'espace des paramètres permet de mettre en évidence un lien entre l'accrochage des modes d'oscillations auto-entretenues, la modulation d'amplitude au niveau du coin impactant et l'intermittence de ces modes. De plus, l'observation des basses fréquences intéragissant fortement avec les oscillations de la couche de mélange démontre l'existence d'une dynamique tridimensionnelle intrinsèque à l'intérieur de la cavité malgré les perturbations causées par la couche cisaillée instable.Les analyses de stabilité linéaire ont montré que des instabilités centrifuges peuvent résulter de la courbure induite par la recirculation. L'étude de la dynamique après saturation révèle de nombreuses structures cohérentes dont les propriétés sont quantifiées et classées en s'appuyant sur la forme des instabilités sous-jacentes: des ondes transverses progressives ou stationnaires. Enfin, certains comportements des structures saturées suggèrent que les mécanismes non-linéaires gouvernant le développement de l'écoulement une fois sorti du régime linéaire pourraient être étudiés dans le cadre des équations d'amplitude
A space-time study of a three-dimensional nonlinearly saturated open cavity flow is undertaken using time-resolved space-extended experimental data, acquired in both cross-stream and spanwise planes, in incompressible air and water flows. Through use of multiple modal decompositions in time and space, the waves and coherent structures composing the dynamics in the permanent regime are identified and characterised with respect to the instabilities arising in the flow.Effects of nonlinearities are thoroughly investigated in the impinging shear layer, regarding the self-sustained oscillations and their interactions with the inner-flow. In particular, the analysis conducted throughout the parameter space enlightens a global connection between the selection of locked-on modes and the amplitude modulation at the impingement and the mode switching phenomenon. Furthermore, observations of low frequencies interacting drastically with the shear layer flapping motion underline the existence of intrinsic coherent three-dimensional dynamics inside the cavity in spite of the shear layer disturbances.Linear stability analyses have demonstrated that centrifugal instabilities are at play along the main recirculation. The present investigation of the dynamics after onset of the saturation reveals numerous space-time coherent structures, whose properties are quantified and classified with respect to the underlying instabilities: travelling or standing spanwise waves. Finally, some patterns exhibited by the saturated structures suggest that the nonlinear mechanisms governing the mutations of the flow after the linear regime could gain more insight in the frame of amplitude equations

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Giletti, Thomas. "Phénomènes de propagation dans des milieux diffusifs excitables : vitesses d'expansion et systèmes avec pertes." Thesis, Aix-Marseille 3, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX30043.

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Abstract:

Les systèmes de réaction-diffusion interviennent pour décrire les transitions de phase dans de nombreux champs d'application. Cette thèse porte sur l'analyse mathématique de modèles de propagation dans des milieux diffusifs, non bornés et hétérogènes, et s'inscrit ainsi dans la lignée d'une recherche particulièrement active. La première partie concerne l'équation simple: on s'y intéressera à la structure interne des fronts, mais on exhibera aussi de nouvelles dynamiques où la vitesse d'un profil de propagation n'est pas unique. Dans la seconde partie, on s'intéresse aux systèmes à deux équations, pour lesquels l'absence de principe du maximum pose de nombreuses difficultés. Ces travaux, en portant sur un vaste éventail de situations, offrent une meilleure compréhension des phénomènes de propagation, et mettent en avant de nouvelles propriétés des problèmes de réaction-diffusion, aidant ainsi à améliorer l'analyse théorique comme alternative à l'approche empirique
Reaction-diffusion systems arise in the description of phase transitions in various fields of natural sciences. This thesis is concerned with the mathematical analysis of propagation models in some diffusive, unbounded and heterogeneous media, which comes within the scope of an active research subject. The first part deals with the single equation, by looking at the inside structure of fronts, or by exhibiting new dynamics where the profile of propagation may not have a unique speed. In a second part, we take interest in some systems of two equations, where the lack of maximum principles raises many theoretical issues. Those works aim to provide a better understanding of the underlying processes of propagation phenomena. They highlight new features for reaction-diffusion problems, some of them not known before, and hence help to improve the theoretical approach as an alternative to empirical analysis

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Robert, Philippe. "Étude, conception et réalisation d'un micromoteur tournant obtenu par micro-usinage silicium." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0210.

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Abstract:

Plusieurs realisations de micromoteurs utilisant les microtechnologies silicium ont ete publies depuis les dix dernieres annees. Si les micromoteurs electrostatiques a capacite variable tiennent une place preponderante, leurs caracteristiques generales sont limitees (couple faible, vitesse de rotation elevee, usure,). A l'oppose, les micromoteurs piezoelectriques presentent des caracteristiques theoriques interessantes, mais la faible quantite de publications sur ce sujet revele les difficultes d'obtention de couches piezoelectriques epaisses et de bonne qualite. Dans la perspective de contourner les problemes inherents a chacun de ces types d'actionneurs, nous avons developpe dans cette these un nouveau principe de micromoteur base sur la transformation d'une vibration ultrasonique, induite par des moyens electrostatiques, en un mouvement de rotation transmis au rotor par friction. Des simulations mecaniques et fluidiques ont abouti a la conception et a la realisation d'un micromoteur en silicium de 2 mm de diametre dont la fabrication repose entierement sur les technologies de la microelectronique. Des essais menes avec un rotor de 2 mm de diametre et de 500 m d'epaisseur, representant une charge de 4 mg, ont montres des vitesses de rotation depassant les 100 tr/min pour une tension d'alimentation n'excedant pas 40 volts, le sens et la vitesse de rotation pouvant etre controlees par une simple modification de la phase entre les deux signaux d'excitation

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Minenna, Damien F. G. "Modélisation hamiltonienne N-corps de l'échange de moment dans l'interaction onde-particule non-linéaire." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0328.

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Abstract:

On s'intéresse à l'interaction onde-particule au travers d'une description N-corps (souvent jugée difficile à mettre en œuvre à cause du nombre de degrés de libertés mis en jeu). Pour les guides d'ondes périodiques, nous employons une technique de réduction, appelée le "modèle discret", pour diminuer drastiquement le nombre de degrés de libertés. Notre hamiltonien est ré-exprimé avec le modèle discret pour obtenir une théorie N-corps auto-cohérente unidimensionnelle capable de décrire les effets non-linéaires (oscillations, piégeages et chaos) de l'interaction onde-particule en domaine temporel. De plus, notre théorie est validée analytiquement avec un modèle robuste de circuit équivalent. Nous étudions aussi une version tridimensionnelle de notre théorie reposant sur la géométrie hélicoïdale. Notre hamiltonien sert de base à la construction d'un intégrateur numérique symplectique. Cet algorithme est utilisé pour modéliser diverses géométries de tubes à ondes progressives. Une validation de notre algorithme est réalisée avec des mesures expérimentales. Notre algorithme permet aussi l'étude de ces tubes, notamment des effets non-linéaire ainsi que la distorsion de signaux de télécommunication. Finalement, nous montrons que, lorsque la vitesse de phase d'un champ électromagnétique n'est pas égale à la célérité de la lumière dans le vide, alors ce champ admet une quantité de mouvement mécanique et un moment conjugué distincts. Ce phénomène, au cœur de la controverse Abraham-Minkowski, n'avait été observé que dans les milieux diélectriques. Nous étendons sa portée aux guides d'ondes et aux plasmas et suggérons l'universalité de ce dilemme
We investigate the wave-particle dynamics using an N-body description (often deemed impossible due to the number of degrees of freedom involved). For periodic waveguides, we use a model reduction, called the "discrete model", to drastically reduce the number of degrees of freedom. This technique enables us to obtain smooth coupling terms, enabling the use of macro-particles. Our hamiltonian is reformulated with the discrete model to obtain a one-dimensional N-body self-consistent theory able to describe non-linear effects (oscillations, trapping and chaos) of the wave-particle interaction in time domain. Moreover, our theory is validated analytically against a robust equivalent circuit model. We also investigate a tridimensional version of our theory resting on the helix geometry. Our hamiltonian provides the basis to build a numerical symplectic integrator. This algorithm is used to simulate several traveling-wave tube geometries. Our algorithm is benchmarked against experimental measurements. It also allows the investigation of nonlinear effects in tubes as well as the analysis of the distortion of telecommunication signals. Finally, we demonstrate that, when the phase velocity of an electromagnetic field is not equal to the speed of light in vacuum, then this field has distinct kinematic and canonical momenta.This phenomenon, at the heart of the Abraham-Minkowski controversy, was only observed in dielectric materials so far. We extend its scope to vacuum waveguides and to plasmas, and we suggest its universality

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Griette, Quentin. "Mathematical and numerical analysis of propagation models arising in evolutionary epidemiology." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTS051/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur différents modèles de propagation en épidémiologie évolutive. L'objectif est d'en faire une analyse mathématique rigoureuse puis d'en tirer des enseignements biologiques. Dans un premier temps nous envisageons le cas d'une population d'hôtes répartis de manière homogène dans un espace linéaire, dans laquelle se propage un pathogène pouvant muter entre deux phénotypes plus ou moins virulents. Ce phénomène de mutation est à l'origine d'une interaction entre les dynamiques évolutive et épidémiologique du pathogène. Nous étudions la vitesse de propagation de l'épidémie et l'existence de fronts progressifs, ainsi que l'influence sur la vitesse de différents facteurs biologiques, comme des effets stochastiques liés à la taille de la population d'hôtes (explorations numériques). Dans un deuxième temps nous envisageons une hétérogénéité spatiale périodique dans la population d'hôtes, et l'existence de fronts pulsatoires pour le système de réaction-diffusion (non-coopératif) associé. Enfin nous considérons un pathogène pouvant muter vers un grand nombre de phénotypes différents et étudions l'existence de fronts potentiellement singuliers, modélisant ainsi une concentration sur un trait optimal
In this thesis we consider several models of propagation arising in evolutionary epidemiology. We aim at performing a rigorous mathematical analysis leading to new biological insights. At first we investigate the spread of an epidemic in a population of homogeneously distributed hosts on a straight line. An underlying mutation process can shift the virulence of the pathogen between two values, causing an interaction between epidemiology and evolution. We study the propagation speed of the epidemic and the influence of some biologically relevant quantities, like the effects of stochasticity caused by the hosts' finite population size (numerical explorations), on this speed. In a second part we take into account a periodic heterogeneity in the hosts' population and study the propagation speed and the existence of pulsating fronts for the associated (non-cooperative) reaction-diffusion system. Finally, we consider a model in which the pathogen is allowed to shift between a large number of different phenotypes, and construct possibly singular traveling waves for the associated nonlocal equation, thus modelling concentration on an optimal trait

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Le, Guilcher Arnaud. "Méthodes de propagation d'interfaces." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1030/document.

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Abstract:

Ce travail porte sur la résolution de problèmes faisant intervenir des mouvements d'interfaces. Dans les différentes parties de cette thèse, on cherche à déterminer ces mouvements d'interfaces en résolvant des modèles approchés consistant en des équations ou des systèmes d'équations sur des champs. Les problèmes obtenus sont des équations paraboliques et des systèmes hyperboliques. Dans la première partie (chapitre 2), on étudie un modèle simplifié pour la propagation d'une onde de souffle en dynamique des fluides compressibles. Ce modèle peut s'écrire sous la forme d'un système hyperbolique, et on construit un algorithme résolvant numériquement ce système par une méthode de type Fast-Marching. On mène également une étude théorique de ce système pour déterminer des solutions de référence et tester la validité de l'algorithme. Dans la deuxième partie (chapitres 3 à 5), les équations approchées sont de type parabolique, et on cherche à montrer l'existence de solutions de type régime permanent à ces équations. Dans les chapitres 3 et 4, on étudie une équation générique en une dimension associée à des phénomènes de réaction-diffusion. Dans le chapitre 3, on montre l'existence de solutions quasi-planes pour un terme de réaction (terme non-linéaire) assez général, et dans le chapitre 4 on utilise ces résultats pour montrer l'existence d'ondes pulsatoires progressives dans le cas spécifique d'une non-linéarité bistable. Le modèle étudié dans le chapitre 5 est un modèle de champ de phase approchant un modèle de dynamique des dislocations dans un cristal, dans un domaine correspondant physiquement à une source de Frank-Read
This work is about the resolution of problems associated with the motion of interfaces. In each part of this thesis, the goal is to determine the motion of interfaces by the use of approached models consisting of equations or systems of equation on fields. The problems we get are parabolic equations and hyperbolic systems. In the first part (Chapter 2), we study a simplified model for the propagation of a shock wave in compressible fluid dynamics. This model can be written as a hyperbolic system, and we construct an algorithm to solve it numerically by a Fast-Marching like method. We also conduct a theoretical study of this system to determine reference solutions and test the algorithm. In the second part (Chapters 3 to 5), the approached models yield parabolic equations, and our goal is to show the existence of permanent regime solutions for these equations. Chapter 3 and 4 are dedicated to the study of a generic one-dimensional equation modelling reaction-diffusion phenomena. In Chapter 3, we show the existence of plane-like solutions for a general reaction term, and in Chapter 4 we use this result to show the existence of pulsating travelling waves in the specific case of a bistable nonlinearity. In Chapter 5, we study a phase-field model approaching a model for the dynamics of dislocations in a crystal, in a domain corresponding to a Frank-Read source

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Thirouin, Joseph. "Instabilité et croissance des normes de Sobolev pour certaines EDP hamiltoniennes." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS195/document.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à l'étude de solutions globales et régulières de certaines EDP hamiltoniennes, du point de vue de la croissance de leurs normes de Sobolev. Un tel phénomène traduit une modification de la répartition de l'énergie dans l'espace des fréquences, appelée parfois "turbulence faible". On étudie d'abord une équation d'évolution non-linéaire où intervient un laplacien fractionnaire, et l'on prouve des estimées a priori sur la vitesse de croissance des normes de Sobolev. On introduit ensuite une équation où de telles estimées sont optimales : une équation de Szegő, intégrable, avec une non-linéarité quadratique, et où certaines solutions régulières croissent à vitesse exponentielle tout en restant bornées dans l'espace d'énergie. On classifie les ondes progressives de cette équation de Szegő quadratique, et l'on met en évidence l'instabilité d'une partie d'entre elles. Enfin, on exhibe pour cette équation une hiérarchie de lois de conservation, qui permet d'étudier plus précisément les solutions rationnelles turbulentes
In this thesis we study global smooth solutions of certain Hamiltonian PDEs, in order to capture the possible growth of their Sobolev norms. Such a phenomenon is typical for what is sometimes called "weak turbulence" : a change in the distribution of energy between Fourier modes. We first study a nonlinear evolution equation involving a fractional Laplacian, and we prove a priori estimates on the growth of Sobolev norms. We then introduce an equation where these estimates turn out to be optimal : an integrable Szegő equation with a quadratic nonlinearity, which admits exponentially growing smooth solutions that remain bounded in the energy space. We classify the traveling wave solutions of this quadratic Szegő equation, and show that some of them are unstable. Eventually we find a hierarchy of conservation laws for this equation, which leads us into a deeper study of rational turbulent solutions

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Courtès, Clémentine. "Analyse numérique de systèmes hyperboliques-dispersifs." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS467/document.

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Abstract:

Le but de cette thèse est d’étudier certaines équations aux dérivées partielles hyperboliques-dispersives. Une part importante est consacrée à l’analyse numérique et plus particulièrement à la convergence de schémas aux différences finies pour l’équation de Korteweg-de Vries et les systèmes abcd de Boussinesq. L’étude numérique suit les étapes classiques de consistance et de stabilité. Nous transposons au niveau discret la propriété de stabilité fort-faible des lois de conservations hyperboliques. Nous déterminons l’ordre de convergence des schémas et le quantifions en fonction de la régularité de Sobolev de la donnée initiale. Si nécessaire, nous régularisons la donnée initiale afin de toujours assurer les estimations de consistance. Une étape d’optimisation est alors nécessaire entre cette régularisation et l’ordre de convergence du schéma. Une seconde partie est consacrée à l’existence d’ondes progressives pour l’équation de Korteweg de Vries-Kuramoto-Sivashinsky. Par des méthodes classiques de systèmes dynamiques : système augmenté, fonction de Lyapunov, intégrale de Melnikov, par exemple, nous démontrons l’existence d’ondes oscillantes de petite amplitude
The aim of this thesis is to study some hyperbolic-dispersive partial differential equations. A significant part is devoted to the numerical analysis and more precisely to the convergence of some finite difference schemes for the Korteweg-de Vries equation and abcd systems of Boussinesq. The numerical study follows the classical steps of consistency and stability. The main idea is to transpose at the discrete level the weak-strong stability property for hyperbolic conservation laws. We determine the convergence rate and we quantify it according to the Sobolev regularity of the initial datum. If necessary, we regularize the initial datum for the consistency estimates to be always valid. An optimization step is thus necessary between this regularization and the convergence rate of the scheme. A second part is devoted to the existence of traveling waves for the Korteweg-de Vries-Kuramoto-Sivashinsky equation. By classical methods of dynamical systems : extended systems, Lyapunov function, Melnikov integral, for instance, we prove the existence of oscillating small amplitude traveling waves

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Stathas, Alexandros. "Numerical modeling of earthquake faults." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2021. http://www.theses.fr/2021ECDN0053.

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Abstract:

Lors d’un glissement sismique, l’énergie libérée par la décharge élastique des blocs de terre adjacente peut être séparée en trois parties principales : L’énergie qui est rayonnée à la surface de la terre (_ 5% du budget énergétique total), l’énergie de fracture pour la création de nouvelles surfaces de faille et enfin, l’énergie dissipée à l’intérieur d’une région de la faille, d’épaisseur finie, que l’on appelle le “fault gouge ". Cette région accumule la majorité du glissement sismique. Estimer correctement la largeur de fault gouge est d’une importance capitale pour calculer l’énergie dissipée pendant le séisme, le comportement frictionnel de la faille et les conditions de nucléation de la faille sous la forme d’un glissement sismique ou asismique.Dans cette thèse, approches différentes de régularisation ont été explorées pour l’estimation de la largeur de localisation de la zone de glissement principal de la faille pendant le glissement cosmique. Celles-ci comprennent l’application de la viscosité et des couplages multiphasiques dans le continuum classique de Cauchy, et l’introduction d’un continuum micromorphe de Cosserat du premier ordre. Tout d’abord, nous nous concentrons sur le rôle de la régularisation visqueuse dans le contexte des analyses dynamiques, en tant que méthode de régularisation de la localisation des déformations. Nous étudions le cas dynamique d’un continuum de Cauchy classique adoucissant à la déformation et durcissant à la vitesse de déformation. En appliquant l’analyse de stabilité de Lyapunov, nous montrons que l’introduction de la viscosité est incapable d’empêcher la localisation de la déformation sur un plan mathématique et la dépendance de du maillage des éléments finis.Nous effectuons des analyses non linéaires en utilisant le continuum de Cosserat dans le cas de grands déplacements par glissement sismique de fault gouge par rapport à sa largeur. Le continuum de Cosserat nous permet de rendre compte de l’énergie dissipée pendant un séisme et du rôle de la microstructure dans l’évolution de la friction de la faille. Nous nous concentrons sur l’influence de la vitesse de glissement sismique sur le mécanisme d’assidument frictionnel de la pressurisation thermique. Nous remarquons que l’influence des conditions aux limites dans la diffusion du fluide interstitiel à l’intérieur de fault gouge, conduit à une reprise du frottement après l’affaiblissement initial. De plus, un mode de localisation de déformation en mouvement est présent pendant le cisaillement de la couche, introduisant des oscillations dans la réponse du frottement. Ces oscillations augmentent le contenu spectral du séisme. L’introduction de la viscosité dans le mode ci-dessus, conduit à un comportement de "rate and state" sans l’introduction d’une variable interne. Nos conclusions sur le rôle de la pressurisation thermique pendant le cisaillement de fault gouge sont en accord qualitatif avec les nouveaux résultats expérimentaux disponibles. Enfin, sur la base des résultats numériques, nous étudions les hypothèses du modèle actuel de glissement sur un plan mathématique proposent à la littérature. Le rôle des conditions aux limites et du mode de localisation des déformations dans l’évolution du frottement de la faille pendant le glissement sismique. Le cas d’un domaine délimité et d’un mode de localisation de la déformation en mouvement est examiné dans le contexte d’un glissement sur un plan mathématique sous pressurisation thermique. Nos résultats étoffent le modèle original dans un contexte plus général
During coseismic slip, the energy released by the elastic unloading of the adjacent earth blocks can be separated in three main parts: The energy that is radiated to the earth’s surface (_ 5% of the whole energy budget), the fracture energy for the creation of new fault surfaces and finally, the energy dissipated inside a region of the fault, with finite thickness, which is called the fault gauge. This region accumulates the majority of the seismic slip. Estimating correctly the width of the fault gauge is of paramount importance in calculating the energy dissipated during the earthquake, the fault’s frictional response, and the conditions for nucleation of the fault in the form of seismic or aseismic slip.In this thesis different regularization approaches were explored for the estimation of the localization width of the fault’s principal slip zone during coseismic slip. These include the application of viscosity and multiphysical couplings in the classical Cauchy continuum, and the introduction of a first order micromorphic Cosserat continuum. First, we focus on the role of viscous regularization in the context of dynamical analyses, as a method for regularizing strain localization. We study the dynamic case for a strain softening strain-rate hardening classical Cauchy continuum, and by applying the Lyapunov stability analysis we show that introduction of viscosity is unable to prevent strain localization on a mathematical plane and mesh dependence.We perform fully non linear analyses using the Cosserat continuum under large seismic slip displacements of the fault gouge in comparison to its width. Cosserat continuum provides us with a proper account of the energy dissipated during an earthquake and the role of the microstructure in the evolution of the fault’s friction. We focus on the influence of the seismic slip velocity to the weakening mechanism of thermal pressurization. We notice that the influence of the boundary conditions in the diffusion of the pore fluid inside the fault gouge, leads to frictional strength regain after initial weakening. Furthermore, a traveling strain localization mode is present during shearing of the layer introducing oscillations in the frictional response. Such oscillations increase the spectral content of the earthquake. Introduction of viscosity in the above mode, leads to a rate and state behavior without the introduction of a specific internal state variable. Our conclusions about the role of thermal pressurization during shearing of the fault gouge, agree qualitatively with newly available experimental results.Finally, based on the numerical findings we investigate the assumptions of the current model of a slip on a mathematical plane, in particular the role of the boundary conditions and strain localization mode in the evolution of the fault’s friction during coseismic slip. The case of a bounded domain and a traveling strain localization mode are examined in the context of slip on a mathematical plane under thermal pressurization. Our results expand the original model in a more general context

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Mur, Anthony. "Quelques problèmes de minimisation en relation avec les équations de Schrödinger." Electronic Thesis or Diss., Toulouse 3, 2023. http://www.theses.fr/2023TOU30274.

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Abstract:

Dans cette thèse, on étudie quelques problèmes de minimisation issus de la théorie des équations aux dérivées partielles. On considère les estimations de Strichartz associées à l'équation de Schrödinger avec des puissances fractionnaires du Laplacien dans l'espace euclidien. On montre l'existence des fonctions optimales pour ces inégalités pour toutes les valeurs possibles des paramètres. La preuve utilise un théorème général de décomposition de profils. Dans la deuxième partie de la thèse, on considère des équations de Schrödinger non linéaires avec des conditions non nulles à l'infini dans l'espace euclidien bidimensionnel. On travaille avec des non-linéarités générales. Tous nos résultats sont valables dans le cas modèle de l'équation de Gross-Pitaevskii. Les équations étudiées sont hamiltoniennes, les quantités conservées sont l'énergie et le moment. On donne d'abord une définition mathématique rigoureuse du moment. On montre ensuite que pour toute valeur possible dollar p dollar du moment il existe des fonctions qui minimisent l'énergie lorsque la valeur du moment est fixée et est égale à dollar p dollar. Ces fonctions sont lisses et sont des ondes progressives de l'équation. Leurs vitesses sont les multiplicateurs de Lagrange associés au problème de minimisation. On montre que pour chaque dollar p dollar il existe une valeur critique de la période dollar lambda ( p ) dollar telle que tous les minimiseurs avec une période inférieure à dollar lambda ( p ) dollar doivent être unidimensionnels, et que les minimiseurs avec des périodes supérieures à dollar lambda ( p ) dollar dépendent effectivement des deux variables spatiales. On étudie également le problème unidimensionnel correspondant et on trouve toutes les ondes progressives d'énergie finie. Dans certains cas (comme, par exemple, dans le cas de l'équation de Gross-Pitaevskii), les minimisateurs de l'énergie à moment constant constituent l'ensemble des ondes progressives. On construit des exemples de non-linéarités lisses pour lesquelles l'équation admet des ondes progressives qui ne sont pas des minimisateurs
In this thesis we study several minimization problems arising in the theory of partial differential equations. We consider Strichartz estimates associated to the Schrödinger equation involving fractional powers of the Laplacian in the Euclidean space. Using a general profile decomposition theorem, we prove the existence of optimal functions for these inequalities for the whole range of parameters. In the second part of the thesis we consider periodic nonlinear Schrödinger equations in the plane with non-zero conditions at infinity. We work with general nonlinearities, including the model case of the Gross-Pitaevskii equation. The equation is Hamiltonian, the conserved quantities are the energy and the momentum. We give a rigorous mathematical definition of the momentum, then for any possible value dollar p dolla of the momentum we prove the existence of traveling waves that minimize the energy when the momentum is equal to dollar p dollar. We show that for each dollar p dollar there exists a critical length of the period dollar lambda ( p ) dollar such that all minimizers with period smaller than dollar lambda ( p ) dollar must be one-dimensional, while minimizers with period greater than dollar lambda ( p ) dollar are truly two-dimensional. We also investigate the corresponding one-dimensional problem and we find all finite-energy traveling waves. Minimizers are always traveling waves, and in some cases they constitute the whole set of traveling-waves (this occurs, for instance, in the case of Gross-Pitaevskii nonlinearity). We construct examples of smooth nonlinearities for which the equation admits traveling waves that are not minimizers

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Hariri, Hassan. "Conception et realisation d'un mobile piézoélectrique pour utilisation coopérative." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112321/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est de concevoir et de réaliser un mobile piézoélectrique pour utilisation coopérative. Le terme mobile piézoélectrique est utilisé dans cette thèse pour décrire un robot piézoélectrique miniature. Ce robot miniature mobile est actionné par des matériaux piézoélectriques. L’objectif de la thèse est donc la conception et la réalisation d’un robot pouvant être miniaturisé et qui pourrait donc être utilisé dans le cadre du mimétisme des essaims biologiques (fourmis, abeilles…) pour un fonctionnement coopératif.Le robot réalisé est constitué d'un support mince et de patchs piézoélectriques. Les patchs piézoélectriques sont collés sur le support de façon intelligente afin de déplacer le support en milieu terrestre. Dans ce contexte, la thèse est divisée en trois parties.La première partie est consacrée à la modélisation d’un tel système (support mince avec des patches piézoélectriques sur une seule de ses faces). Une modélisation par la méthode des éléments finis est développée pour ce système en se basant sur le principe variationnel d’Hamilton et en considérant l'hypothèse de Love-Kirchhoff. L’originalité de cette modélisation réside dans l’utilisation de la notion du plan neutre pour modéliser ce système asymétrique. Cela permet de ne modéliser le système étudié que par un modèle éléments finis à deux dimensions (2D) tout en tenant compte de la troisième dimension dans le calcul. La deuxième partie présente le principe de fonctionnement du robot qui est inspiré des moteurs linéaire ultrasoniques à ondes progressive. Cette partie présente toutes les étapes de la conception optimale afin de créer les mouvements nécessaires. La conception optimale est étudiée en utilisant la modélisation par éléments finis obtenue dans la première partie. La troisième partie de cette thèse est dédiée à la réalisation d’un prototype expérimental. Le processus de fabrication ainsi que l’électronique associée au robot sont présentés dans cette partie. Le robot est caractérisé expérimentalement en mesurant la vitesse en fonction de la tension appliquée, la vitesse en fonction de masses embarquées par le robot et la vitesse en fonction de la force fournie par le robot. Ce robot est, par ailleurs, comparé avec d’autres systèmes de même nature
The objective of this thesis is to design and realize a piezoelectric mobile for cooperative use. The term piezoelectric mobile is used in this thesis to describe a piezoelectric miniature robot. This mobile miniature robot is actuated by piezoelectric materials. The aim of the thesis is the design and the realization of a robot that can be miniaturized and could therefore be used in the context of biological mimicry swarms (ants, bees ...) for a cooperative operation.The realized robot consists of a thin support and piezoelectric patches. Piezoelectric patches are bonded on the support on an intelligent manner in order to move the support on land. In this context, the thesis is divided into three parts.The first part is devoted to the modeling of such a system (thin support with piezoelectric patches on one of its faces). Modeling by the finite element method is developed for this system based on the variational principle of Hamilton and considering the Love-Kirchhoff hypothesis. The originality of this model lies in the use of the concept of the neutral plane to model this asymmetric system. This allows modeling the system studied by a finite element model in two dimensions (2D), taking into account the third dimension in the calculation.The second part presents the operating principle of the robot which is inspired by the linear traveling wave ultrasonic motors. This section presents all the stages of the optimal design to create the necessary movements. The optimal design is investigated using finite element modeling obtained in the first part.The third part of this thesis is devoted to the realization of an experimental prototype. The manufacturing process and the associated electronics for the robot are presented in this section. The robot is characterized experimentally by measuring the speed according to the applied voltage, the speed versus mass loaded by the robot and the speed according to the force provided by the robot. This robot is also compared with other similar systems

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Badreddine, Rana. "On a DNLS equation related to the Calogero-Sutherland-Moser Hamiltonian system." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASM008.

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Abstract:

Il s'agit d'étudier une EDP obtenue par A. Abanov et al (J. Phys. A, 2009) à partir de la limite hydrodynamique du système hamiltonien de Calogero-Sutherland-Moser. On obtient ainsi une équation intégrable de type Schrödinger non linéaire sur l'espace de Hardy qui se trouve posséder une paire de Lax sur la droite et sur le cercle. Le but de cette thèse est d'utiliser la structure d'intégrabilité afin d'établir que l'équation est globalement bien-posée sur le cercle en allant jusqu'à l'espace de régularité critique. En second lieu, on s'intéresse à l'existence de solutions particulières sur le tore. Ainsi, on caractérise les ondes progressives de cette équation, ainsi qu'une classe de solutions s'écrivant sous la forme de fractions rationnelles et qui sont définies spectralement à partir de l'opérateur de Lax. En troisième lieu, on étudie la limite à faible-dispersion (semi-classique) de cette équation sur la droite et on caractérise ses solutions grâce à une formule explicite
This thesis is devoted to a PDE obtained by A. Abanov et al (J. Phys. A, 2009) from the hydrodynamic limit of the Calogero-Sutherland Hamiltonian system. A nonlinear integrable Schrödinger-type equation on the Hardy space is obtained and has a Lax pair structure on the line and on the circle. The goal of this thesis is to establish, by using the integrability structure of this PDE, some global well-posedness results on the circle, extending down to the critical regularity space. Secondly, we investigate the existence of particular solutions. Thus, we characterize the traveling waves and finite gap potentials of this equation on the circle. Thirdly, we study the zero-dispersion (or semiclassical) limit of this equation on the line and characterize its solutions using an explicit formula

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Demin, Ivan. "Modélisations mathématiques de l’hématopoïèse et des maladies sanguines." Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10333/document.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à la modélisation mathématique de l'hématopoïèse et des maladies sanguines. Plusieurs modèles traitant d'aspects différents et complémentaires de l'hématopoïèse y sont étudiés.Tout d'abord, un modèle multi-échelle de l'érythropoïèse est analysé, dans lequel sont décrits à la fois le réseau intracellulaire, qui détermine le comportement individuel des cellules, et la dynamique des populations de cellules. En utilisant des données expérimentales sur les souris, nous évaluons les rôles des divers mécanismes de retro-contrôle en réponse aux situations de stress.Ensuite, nous tenons compte de la distribution spatiale des cellules dans la moelle osseuse, question qui n'avait pas été étudiée auparavant. Nous décrivons l'hématopoïèse normale à l'aide d'un système d'équations de réaction-diffusion-convection et nous démontrons l'existence d'une distribution stationnaire des cellules. Puis, nous introduisons dans le modèle les cellules malignes. Pour certaines valeurs des paramètres, la solution "disease-free" devient instable et une autre solution, qui correspond à la leucémie, apparaît. Cela mène à la formation d'une tumeur qui se propage dans la moelle osseuse comme une onde progressive. La vitesse de cette propagation est étudiée analytiquement et numériquement. Les cellules de la moelle osseuse échangent des signaux qui régulent le comportement cellulaire. Nous étudions ensuite une équation integro-différentielle qui décrit la communication cellulaire et nous prouvons l'existence d'une solution du type onde progressive en utilisant la théorie du degré topologique et la méthode de Leray et Schauder. L'approche multi-agent est utilisée afin d'étudier la distribution des différents types de cellules dans la moelle osseuse.Finalement, nous étudions un modèle de type "Physiologically Based Pharmacokinetics-Pharmacodynamics" du traitement de la leucémie par l'AraC. L'AraC agit comme chimiothérapie et induit l'apoptose de toutes les cellules proliférantes, saines et malignes. La pharmacocinétique donne accès à la concentration intracellulaire d'AraC. Cette dernière, à son tour, détermine la dynamique des populations cellulaires et, par conséquent, l'efficacité de différents protocoles de traitement
This PhD thesis is devoted to mathematical modelling of haematopoiesis and blood diseases. We investigate several models, which deal with different and complementary aspects of haematopoiesis.The first part of the thesis concerns a multi-scale model of erythropoiesis where intracellular regulatory networks, which determine cell choice between self-renewal, differentiation and apoptosis, are coupled with dynamics of cell populations. Using experimental data on anemia in mice, we evaluate the roles of different feedback mechanisms in response to stress situations. At the next stage of modelling, spatial cell distribution in the bone marrow is taken into account, the question which has not been studied before. We describe normal haematopoiesis with a system of reaction-diffusion-convection equations and prove existence of a stationary cell distribution. We then introduce malignant cells into the model. For some parameter values the disease free solution becomes unstable and another one, which corresponds to leukaemia, appears. This leads to the formation of tumour which spreads in the bone marrow as a travelling wave. The speed of its propagation is studied analytically and numerically. Bone marrow cells exchange different signals that regulate cell behaviour. We study, next, an integro-differential equation which describes cell communication and prove the existence of travelling wave solutions using topological degree and the Leray-Schauder method. Individual based approach is used to study distribution of different cell types in the bone marrow. Finally, we investigate a Physiologically Based Pharmacokinetics-Pharmacodynamics model of leukaemia treatment with AraC drug. AraC acts as chemotherapy, inducing apoptosis of all proliferating cells, normal and malignant. Pharmacokinetics provides the evolution of intracellular AraC. This, in turn, determines cell population dynamics and, consequently, efficacy of treatment with different protocols

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Chekroun, Abdennasser. "Contribution à l’analyse mathématique d’équations aux dérivées partielles structurées en âge et en espace modélisant une dynamique de population cellulaire." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1040/document.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre général de l'étude de la dynamique de populations. Elle porte sur la modélisation et l'analyse mathématique de l'hématopoïèse, le processus de production et de régulation des cellules sanguines. La population de cellules est perçue comme un milieu continu avec une structuration en âge et en espace. Nous avons commencé par analyser des modèles d'équations différentielles et aux différences à retard discret et distribué. Ces modèles à retard permettent de mettre en évidence des comportements particuliers tels que l'existence de solutions périodiques. Ensuite, nous avons pris en compte l'aspect spatial et la diffusion des cellules dans ces modèles, tout en sachant que la structuration en espace, dans le cas de l'hématopoïèse, a été très peu abordée par le passé. Un nouveau modèle a été obtenu du point de vue mathématique. Une étude d'existence d'ondes progressives est effectuée lorsque le domaine est non borné et lorsque le domaine est borné une étude de stabilité des états stationnaires ainsi que de l'existence d'une bifurcation de Hopf est réalisée
This thesis focuses on the study of population dynamics. It is devoted to the mathematical analysis and modeling of hematopoiesis, which is the process leading to the production and regulation of blood cells. The cell's population is seen as a continuous medium structured in age and space. We analyzed models of differential-difference system with discrete- and distributed -delay. These models can exhibit specific behaviors such as the existence of periodic solutions. Then we consider a space structuration and the diffusion of cells in such models, knowing that the space structure has not been widely studied in the case of hematopoiesis. A new model is obtained from the mathematical point of view. We studied the existence of traveling waves when the domain is unbounded. When the domain is bounded, the stability of stationary solutions and the existence of a Hopf bifurcation are obtained

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Lin, Chia-hao, and 林佳豪. "Progressive Waves of Real Fluids over Permeable Bottom." Thesis, 2006. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/41549464913486778152.

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Abstract:

碩士
國立中山大學
海洋環境及工程學系研究所
94
In this paper, the slipping friction is considered in the problem of a progressive wave of real fluids propagating over a permeable bottom. In the interface of soil and fluid, the “no-slip” condition is relaxed and a sliding friction coefficient is introduced. Thus, the slipping effect and the permeability of bottom on the velocity near the seabed can be studied. The results indicate that the joint effect of slipping friction and permeability is crucial. The overshooting phenomena also can be explained by this joint effect.

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LIN, SHOU-SHIUN, and 林受勳. "The Lagrangian Properties of Progressive Waves by Experiment." Thesis, 1999. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/04848931692732576013.

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Abstract:

碩士
國立中山大學
海洋環境及工程學系
87
Following the Lagrangian method applied by Chen*s (1994) for describing the motion of fluid , the derived governing equations complete in this form for describing the irrotational progressive gravity waves in fluid of any uniformly constant depths are listed in this paper . And the obtained perturbation solution in a form of functional , up to the third order , for the waves is written out . The substantial properties of the waves , including the wave velocity , the so-call dispersion relation , the surface profile , the pressure , the mass transport and the paths of fluid particles , are then described directly . A result must be specially noted to be that the form of the dispersion relation in the Lagrangian form is the same as that in the Eulerian form . For verifying the validness of the results obtained by the theoretical analysis , an experiment will be performed in a wave tank to measure the paths of fluid particles and the mass transport induced by the wave , then to compare and check . For the periodic progressive gravity waves in water of arbitrarily uniform depth , the wave length , profile , pressure , the orbits of water particles motions and the periods of their motions in the flow field of waves , under various wave conditions , are measured by experiment in this paper , of course , the velocity distribution of water particles and the mean mass-transport in the waves field can also be detected from the measurements . All these physical properties in waves field could only completely be described by the Lagrangian method . From the experimental results which are very good agreements with the theoretical results obtained by Chen*s (1994) third order solution from a complete Lagrangian governing equations , it can certainly prove that the orbits of water particles motions in the waves are not closed , but are like the turn-round and round cyclic progressive curves along the waves propagation direction, and the periods of their motions as reappearing their levels are all longer than the wave period , the longest is at the free surface, and decreasing with the depth located by water particle , the shortest is at the bottom . As to the height of water particle motion , at the free surface it just equals the wave height , and exponentially decreasing with the depth located by water particle , it equals zero at the bottom . Consequently , the mass transport along the wave propagation direction is resulted in the waves .

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Chen, Li-Wen, and 陳莉妏. "Particle Trajectories and Mass Transports of Progressive Gravity Waves." Thesis, 2010. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/67389529733541960232.

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Abstract:

碩士
臺灣大學
工程科學及海洋工程學研究所
98
Using the PIV system and image-connection technique. The properties of monochromatic frequency wave for the cases varying from deep water to intermediate water depths were studied. The effects of wave nonlinearity on the mean drift velocity, kinetic energy and potential energy were investigated. Wave velocity field and particle trajectory were calculated based on the analysis of the particle motion on recorded images. This study using reconstruction and temporal filtering analyzed flow field, the result was better than Voronoï construction’s. It was found that positive mean drift velocities exist near the free surface and the bottom of the flume and negative drift velocity occurs in between. In general, a negative drift velocity was found in most cases and the magnitude of the drift velocity increases with wave nonlinearity. The measured kinetic energy and potential energy was also found to be nearly the same.

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Callaghan, TG. "Linear and nonlinear progressive Rossby waves on a rotating sphere." Thesis, 2005. https://eprints.utas.edu.au/19194/1/whole_CallaghanTimothyG2005_thesis.pdf.

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Abstract:

We present an analysis of incompressible and compressible flow of a thin layer of fluid with a free-surface on a rotating sphere. Our general aim is to investigate the nature of progressive Rossby wave structures that are possible in this rotating system, with the goal of expanding previous research by conducting an in-depth analysis of wavespeed/amplitude relationships. A linearized theory for the incompressible dynamics, closely related to the theory developed by B. Haurwitz, is constructed, with good agreement observed between the two separate models. This result is then extended to the numerical solution of the full model, to obtain highly nonlinear large-amplitude progressive-wave solutions in the form of Fourier series. A detailed picture is developed of how the progressive wavespeed depends on the wave amplitude. This approach reveals the presence of nonlinear resonance behaviour, with different disjoint solution branches existing at different values of the amplitude. Additionally, we show that the formation of localised low pressure systems is an inherent feature of the nonlinear dynamics, once the forcing amplitude reaches a certain critical level. We then derive a new free-surface model for compressible fluid dynamics and repeat the above analysis by first constructing a linearized solution and then using this to guide the computation of nonlinear solutions via a bootstrapping process. It is shown that if the value of the pressure on the free-surface is assumed to be zero, which is consistent with the concept of the atmosphere terminating, then the model almost reduces to the incompressible dynamics with the only difference being a slightly modified conservation of mass equation. By forcing wave amplitude in the model we show that the resonant behaviour observed in the incompressible dynamics is again encountered in the compressible model. The effect of the compressibility is observed to become apparent through damped resonance behaviour in general, so that in some instances two neighbouring disjoint solution branches from the incompressible dynamics are seen to merge into one continuous solution branch when compressible dynamics are incorporated. In closing, some conjectures are made as to how these results might help explain certain observed atmospheric phenomena. In particular it is conjectured that the process of atmospheric blocking is a direct result of critically forced stationary Rossby waves.

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Dissertations / Theses on the topic 'Progressive waves'

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