Dissertations / Theses on the topic 'Prototype à échelle réduite'

L'urgence climatique, l'augmentation de demandes énergétiques et l'épuisement de ressources fossiles ont mené à des ambitions énergétiques et environnementales de plus en plus élevées. Dans le secteur de bâtiment, ces ambitions visent à des bâtiments résilients, durables, à faible impact environnemental et à énergie positive. L'innovation de l'enveloppe du bâtiment, qui est un élément clé de son efficacité énergétique, est donc primordiale. En effet, l'enveloppe est souvent conçue sur des bases de fonctionnalités statiques. Pourtant, elle devrait être comme une interface adaptative et multifonctionnelle, qui échange et exploite les effets de son environnement, afin d'assurer la qualité des ambiances intérieures et la production d'énergie de fonctionnement du bâtiment.Dans ce contexte, cette thèse consiste à la conception d'une facade adaptative à composants photovoltaïques (PV) intégrés. Les fonctionnalités adaptives sont visées tant pour l'amélioration de sa performance thermique que pour la maximisation de la production électrique des modules photovoltaïques. L'obtention d'un élément d'enveloppe, muni de fonctionnalités dynamiques et adaptatives, fait souvent recours à des systèmes mécaniques et de contrôles complexes. Pour cette raison, une approche de bioinspiration et l'utilisation des matériaux intelligents sont choisies pour obtenir des mécanismes d'adaptation flexibles et intelligemment low-tech.L'approche consiste à l'analyse thermique et électrique d'une facade photovoltaïque de base. Dans notre étude, elle est composée de modules PV bifaciaux, d'une lame d'air ventilée et d'un mur multicouche. Le principe est d'identifier des propriétés limitant cette facade à des fonctionnalités statiques. De cette manière, les êtres vivants en lien avec les propriétés identifiées et pouvant franchir ses limitations sont explorés. Par la suite, les matériaux intelligents pouvant assurer les stratégies bioinspirées sont sélectionnés afin de développer le nouveau concept. Enfin, la solution est validée grâce à des études expérimentales sur les échantillons de composants intelligents choisis et sur un prototype à échelle réduite de la facade. Des études numériques de faisabilité et d'analyse de performance énergétique à l'échelle du bâtiment sont également réalisées.Cette démarche a conduit à l'application de composants de bilames thermosensibles et réfléchissants sur le mur derrière les modules PV. Les bilames, en forme de lamelle rectangulaire sont disposés sur le mur en face des cellules PV. Lorsque la température augmente, ils fléchissent progressivement. Leur déformation cyclique permet d'ajuster les fonctionnalités de la facade suivant trois principes. Premièrement, en été, la facade photovoltaïque se rafraichit grâce à l'ombrage du mur et à la dissipation de chaleur par augmentation progressive de surface d'échange dans la lame d'air. Deuxièmement, en hiver, l'énergie solaire thermique est collectée soit en fermant la lame d'air ou par la valorisation de l'air préchauffée. Enfin, la production électrique des modules PV est optimisée grâce à la réflexion des rayons solaires vers la face arrière des modules bifaciaux par les bilames. Les études expérimentales et numériques réalisées ont permis de valider le potentiel du concept pour l'amélioration de l'efficacité énergétique, surtout pour l'augmentation de la production d'électricité et la performance thermique en été
Climate change, growing energy demand and depletion of fuel resources have led to increasingly high energy and environmental ambitions. These ambitions aim for resilient, sustainable, zero carbon and positive energy buildings in the building sector. Radical innovation in building envelope technologies is paramount as it is a key element in building energy efficiency. Indeed, the envelope is often designed on the basis of static functionalities rather than an adaptive and multifunctional interface. However, in the latter case, it would interact with and benefit from the effects of its external environment to ensure a comfortable indoor environment and the production of the building operating energy.In this context, this thesis consists in the design of an adaptive facade with integrated photovoltaic (PV) components. The adaptive functionalities are developed to improve both the thermal performance of the facade and the electrical production of the PV modules. Designing such an envelope element often requires complex mechanical and control systems to implement dynamic and adaptive functionalities. For this reason, we have chosen to adopt a bioinspiration approach and use smart materials to achieve flexible and low-tech adaptation mechanisms.The methodology involves the analysis of the thermal and electrical behaviour of a standard photovoltaic facade. In our case, it comprises bifacial PV modules, a ventilated air gap and a multilayer wall. The principle is to identify the properties limiting that facade to static functionalities. From this step, biological mechanisms related to the identified properties, and that can overcome the limitations are explored. Afterwards, smart materials enabling to implement the bioinspired strategies are selected. Finally, the outline of the new concept is developed with the principles involved. The solution is validated through experimental studies on the samples of the selected materials and on a reduced-scale prototype of the facade. Numerical feasibility studies and energy performance analysis at the building scale are also carried out.The developed solution consists in the application of thermosensitive and reflective bilayer components on the wall behind the PV modules. Those components are thin rectangular slats applied opposite to the PV cells. When the temperature rises, they gradually bend. Their cyclic deformation allows the adjustment of the facade functionalities according to three principles. First, in summer, the PV facade is cooled by shading the wall and dissipating heat through the increased thermal surface exchange in the air gap. Second, in winter, solar thermal energy is harvested by closing the air gap or recovering preheated air. Finally, the bilayers enhance the PV power output because of their high reflection of the irradiance to the backside of the bifacial PV modules. The experimental and numerical studies have validated the potential of the design to improve building energy efficiency, especially for increasing yearly electricity production and thermal performance in summer

Depuis quelques années, la plupart des constructeurs automobiles innovent en faisant appel aux techniques de la réalité virtuelle (RV). Cette approche possède un fort potentiel en termes de gain de temps et de réduction des coûts. Elle permet également d'évaluer de nouvelles approches liées au processus de conception lui-même. Cependant, un certain nombre de verrous technologiques et méthodologiques subsistent. Ils concernent en particulier (i) la simplification et la physicalisation des maquettes numériques issues des logiciels de CAO, (ii) le développement de configurations visuo-haptiques adaptées aux différentes tâches impliquées par le prototypage virtuel, et (iii) l'identification des retours sensoriels les plus pertinents, permettant à l'opérateur d'effectuer ces tâches efficacement. Un ensemble de problématiques soulevées par le service R&D de Valeo Lighting Systems (Angers) nous a conduit à traiter les trois aspects évoqués ci-dessus. Les tâches étudiées sont l'accessibilité, l'extraction et la manipulation de lampes sur prototype virtuel à l'échelle 1:1. Dans le manuscrit, nous commençons par aborder les limites du prototypage réel et les apports liés au prototypage virtuel. Ces apports sont examinés en particulier pour les phases de création et de validation des prototypes. Puis, nous présentons un état de l'art exhaustif des dispositifs d'affichage et des interfaces à retour d'effort, que nous avons classées en fonction de leur architecture mécanique et de leur support de référence. Ensuite, nous traitons la simplification et l'intégration de maquettes virtuelles ainsi que l'intégration du modèle biomécanique de l'opérateur humain. Différentes simulations permettant de valider la méthodologie d'intégration proposée sont décrites. Celles-ci sont basées sur l'utilisation de notre plate-forme de réalité virtuelle. Enfin, nous décrivons une série cohérente et progressive d'expérimentations permettant d'évaluer la pertinence et l'influence de différentes modalités sensorielles (visuelle, sonore, vibro-tactile, et kinesthésique) sur la performance humaine. L'objectif est d'identifier les avantages et inconvénients de ces retours d'information dans différentes configurations matérielles. Les résultats sont analysés via différents indicateurs de performance (temps de réalisation des tâches, précision de placement). Des données subjectives sont également recueillies via l'observation des sujets pendant l'exécution des tâches et à partir de questionnaires.

L’évaluation de la réaction et de la résistance au feu des matériaux est d’une importance capitale dans le cadre de la protection des biens et des personnes contre les incendies. Cette évaluation est réalisée généralement grâce à des essais normés qui sont longs et coûteux et qui nécessitent souvent des échantillons de grandes tailles. S’il existe dans la littérature plusieurs bancs d’essais qui permettent de reproduire à échelle réduite les conditions spécifiques de différents feux (feux électriques, feux de bâtiments…), les essais de matériaux exposés à des flux de chaleur élevés et dans des conditions extrêmes issues de feux comme les BLEVE, les feux de nappes et les jet fires sont toujours réalisés à grande échelle. C’est pourquoi dans cette thèse, une approche à échelle réduite a été menée pour développer un banc d’essais, qui permet de tester le comportement au feu de matériaux et de faire criblage rapide pour développer de nouveaux matériaux. Le banc d’essais développé, permet de reproduire à échelle réduite (laboratoire), dans des conditions parfaitement contrôlées, les contraintes thermiques issues de ces feux extrêmes. Ce banc unique doté d’équipements spécifiques avec une métrologie maîtrisée, permet aussi d’étudier les performances et les comportements de matériaux soumis à ces contraintes et de les discriminer. En considérant les flux thermiques générés par ces feux extrêmes, les étapes de développement du banc d’essais, la calibration et la validation avec des essais sur plaque acier sont présentés. Le banc développé permet de reproduire des flux de chaleur entre 100 et 300 kW/m² (voire au-delà). Pour étudier les performances et les comportements de matériaux autres que l’acier des essais ont été effectués sur des peintures intumescentes à base d’époxy. Les résultats obtenus sont présentés et discutés et des modèles numériques simples sont proposés dans ce travail. Ces modèles numériques permettent d’une part de déterminer et de quantifier les conditions limites, en face exposée et d’autre part de simuler les performances d’une peinture intumescente testée sur le banc d’essais
The evaluation of the reaction and resistance to fire of materials is of prime importance for the protection of goods and people. This evaluation is usually carried out using standardized tests, which are time-consuming, expensive, and often require large samples. In the literature, several bench-scale tests already exist that mimic specific fire scenarios such as electrical fires, building fires, etc... However, testing materials exposed to high heat fluxes or in other words in extreme conditions, from fires such as BLEVE, pool fires, and jet fires are usually carried out only at large scale. The objective of this Ph.D. work is to develop at a reduced scale, a bench to evaluate the fire behavior of materials, and to perform a rapid screening (high throughput approach) for the development of new materials. The test can reproduce at a laboratory scale and under perfectly controlled conditions, the thermal constraints resulting from extreme fires. This unique bench-scale test is equipped with well-controlled measuring instruments and it enables us to examine the fire behavior of materials subjected to high heat fluxes. Considering the high thermal fluxes generated by the extreme fires, the steps in developing the bench-scale test in terms of calibration and validation on a steel plate are presented. The test can reproduce heat fluxes between 100 and 300 kW/m² (and even beyond). To study the performance and behavior of materials other than steel, tests were performed on intumescent epoxy-based paints. The obtained results are presented and discussed. Simple numerical models are also proposed in this work. These numerical models allow, on one hand, to identify and quantify the boundary conditions on the exposed side and on the other hand to simulate the performance of an intumescent paint, which has been tested on the bench-scale test

Face au développement du transport ferroviaire, la sécurité demeure la principale préoccupation des exploitants de réseaux ferrés. En particulier, la compréhension des phénomènes sources des défauts de fatigue de roulement (RCF) mettant en jeu l’intégrité du rail, est nécessaire pour limiter les risques d’accidents. La phase blanche, associée à la formation du défaut de squat, est difficile à reproduire mécaniquement en laboratoire. L’utilisation de bancs d’essai permet de reproduire plusieurs aspects du contact roue-rail selon des critères choisis, mais nécessite de faire des compromis. Le banc Triboring développé au LaMCoS avec la RATP, comble un manque en proposant notamment une géométrie galet sur rail circulaire pour reproduire au mieux les conditions tribologiques du contact roue-rail. Le développement d’un banc d’essai nécessite d’évaluer sa « signature », c’est-à-dire d’identifier et de discerner les phénomènes mesurés correspondant à la réponse intrinsèque du banc en fonctionnement, de ceux correspondant à la réponse de l’interaction roue-rail considérée. Une analyse notamment dynamique et cinématique a permis de caractériser le banc et d’optimiser sa réponse en faisant évoluer la géométrie des éprouvettes. La réponse tribologique du banc a été optimisée par l’introduction d’une couche qualifiée de « fusible tribologique », lors de la préparation des éprouvettes. Cette couche surfacique permet de retarder l’accommodation des vitesses par usure au profit du cisaillement des premiers corps et des Transformations Tribologiques de Surface (TTS), telles que la phase blanche. Deux couches fusibles, écrouies et corrodées ont été éprouvées, et permettent une nette réduction de l’usure. Les analyses tribologiques et métallurgiques des bandes de roulement en surface et des coupes ont permis d’appréhender l’effet des différentes sollicitations mécaniques sur l’évolution de la microstructure du rail en proche surface. La transformation de cette dernière amène le matériau vers la formation d’îlots de phase blanche d’origine mécanique à la surface
The safety issue is still the main concern of railway network due to the development of railway transportation and the increase of the amount of passengers. The understanding of the origin of the rolling contact fatigue (RCF) defect, is one key to safety requirements. The White Etching Layer associated to the initiation of the squat defect is hardly recreated. The use of laboratory test bench enable the replication of the wheel-rail contact. Nevertheless, only a fraction of the characteristic parameters is taken into account and compromises are necessary. The test bench “Triboring” built at LaMCoS, fulfills a gap in the existing apparatus. The “roller on circular rail” design was chosen to fit the tribological behavior of wheel-rail contact, and replicate RCF defects. The production of a test bench required to relate and differentiate the measured data to the phenomena corresponding to the operating from the phenomena corresponding to wheel-rail contact. The bench was characterized with dynamic and cinematic analysis. The design of the sample was improved. The tribological behavior of the bench was optimized with the preparation of the initial surface of the samples and the production of a tribological “fuse”. This layer delays the speed accommodation by wear and benefit the shear of the first bodies and the formation a Tribological Transformation of Surface (TTS), as the White Etching Layer. The two different fuse layer created (Run-in and oxidized), induced a significant wear reduction. The tribological and metallurgical analysis of the surfaces and cuts of the sample, enabled to the explanation of the evolution of the microstructure of the rail close to the surface, submitted to various mechanical solicitations. The transformation of this microstructure led to the formation of white etching layer mechanically formed

Le comportement des systèmes houlomoteurs est non–linéaire et complexe à modéliser fidèlement, notamment en raison de l’interaction fluide–structure et du caractère aléatoire de la houle. La capacité d’un système houlomoteur à récupérer une part de l’énergie des vagues dépend de la stratégie de contrôle utilisée ainsi que de la fiabilité du modèle de comportement. Les temps de calcul numérique doivent rester raisonnables afin de permettre un contrôle en temps réel.Dans ce contexte, des calculs en fluide parfait permettent de modéliser l’interaction fluide–structure au premier ordre. Cette approche de diffraction-radiation met en évidence les fonctions de retard du système dont une analyse fine a été menée dans ce travail et illustrée sur un cas de référence. Cette thèse propose d’établir une méthode applicable à la modélisation de n’importe quel type de système houlomoteur multi–corps. La formulation des efforts hydrodynamiques issue des hypothèses de fluide parfait est alors complétée de termes semi-empiriques afin de tenir compte d’effets non linéaires. Les efforts d’origine visqueuse représentés sont particulièrement influents au voisinage des résonances des mouvements.Cette méthode permet également l’intégration de données expérimentales dans le modèle numérique. Un travail expérimental a donc été mené afin de comprendre, quantifier et intégrer au modèle numérique les effets observés expérimentalement pour un corps ancre. Enfin des éléments en faveur d’une campagne expérimentale d’un système à deux corps sont présentés
The behaviour of wave energy converters (WEC) is non-linear and complex to model accurately, especially due to the fluid–structure interaction and the randomness of the wave. The ability of a WEC to recover some of the wave energy depends on the control strategy used and the reliability of the behaviour model. Numerical computation time must remain reasonable in order to allow real–time control. In this context, perfect fluid calculations are used to model the fluid-structure interaction at first order. This diffraction–radiation approach highlights the delay functions of the system, a detailed analysis of which has been carried out in this work and illustrated on a reference case. This thesis proposes to establish a method applicable to the modelling of any type of multi-body WEC. The formulation of the hydrodynamic forces resulting from the assumptions of perfect fluid is then supplemented with semi–empirical terms in order to take into account non–linear effects. The viscous forces represented are particularly influential in the vicinity of the motion resonances. This method also allows the integration of experimental data into the numerical model. Experimental work was therefore carried out in order to understand, quantify and integrate the effects observed experimentally for an anchored body into the numerical model. Finally, elements in favor of an experimental campaign for a two-body system are presented

L'inversion des formes d'ondes (FWI) est une méthode d'imagerie sismique quantitative multiparamètre actuellement en plein essor. La prise en compte de l'ensemble des phénomènes de propagation enregistrés, en particulier des ondes de surface, en font une technique prometteuse pour des applications de la subsurface sur des problématiques géotechniques ou environnementales. Cependant, l'adaptation au contexte de la subsurface d'une méthode sismique validée numériquement ou sur des applications d'imagerie profonde est une tâche difficile. Nous proposons ici une approche par modélisation physique à échelle réduite à l'aide d'un laboratoire de Mesures laser-Ultrasonore Sans Contact (MUSC) mis en place dans le cadre de cette thèse. Les différents éléments du laboratoire ont été caractérisés pour la modélisation sismique à échelle réduite et une attention particulière a été portée à la simulation de la source. Les données acquises ont été validées par confrontation avec des données obtenues par modélisation numérique à l'aide des codes fournis par Géoazur dans le cadre du projet ANR SEISCOPE. Dans un deuxième temps, le potentiel de la FWI pour des applications de la subsurface a été évalué par l'approche conjointe de la modélisation numérique et de la modélisation expérimentale. Nous avons ainsi pu montrer par cette double approche que la FWI permet d'obtenir une information sur la morphologie de cavités souterraines grâce à la prise en compte des ondes de surface. Par ailleurs, sur les différents modèles multicouches étudiés, l'information sur les zones les plus superficielles fournie par les ondes de surface dispersives a pu être exploitée par la FWI.

Cette thèse a été réalisée en collaboration avec la société SCLE SFE (Groupe ENGIE) et le laboratoire Laplace. Elle porte sur le développement d’une méthodologie permettant d’élaborer des modèles dits « en similitude », à échelle de puissance et de temps réduites. Ces modèles peuvent servir pour l’analyse des systèmes mais ils sont en particulier utiles pour l’expérimentation en temps réel des systèmes énergétiques. En effet, les expérimentations sont très souvent menées à échelle réduite pour des questions de taille, de coût,… Certaines parties de ces expérimentations peuvent être « émulées » (simulées physiquement par des dispositifs de puissance) d’autres étant constitués de composants physiques : on parle alors de procédure Hardware in the Loop (HIL). Même si, à la base, la démarche de réduction d’échelle a une portée générale, notre gamme d’application principale concerne les micro réseaux avec intégration de sources renouvelables intermittentes couplées à des composants de stockage. En conséquence,nos travaux se focalisent sur la mise en œuvre de modèles de similitudes en puissance/énergie/temps de sources ENR et de stockeurs. La notion de réduction de temps, nous parlerons de « temps virtuel compacté », est un des concepts clés de ces travaux. Une attention particulière est portée sur le développement d’un émulateur physique de batterie électrochimique.En effet, le stockage d’énergie est un point clé dans un micro réseau. De plus, cet élément présente de fortes non-linéarités dont la mise en similitude doit impérativement tenir compte et n’est pas triviale. Une fois ces modèles développés, on les éprouve via la mise en œuvre d’essais en expérimentation simulée par émulateurs physiques à échelle de puissance réduite et en temps virtuel compacté. Ces essais permettent par ailleurs de confronter les notions d’émulateurs «copie-modèle », pour lequel un modèle est utilisé pour reproduire le comportement du système, et d’émulateurs « copie-image », où le comportement du système est reproduit à partir d’un de ses composants réels (par exemple une cellule pour la batterie)
This thesis was carried out in collaboration with SCLE SFE (ENGIE Group) and the Laplacelaboratory. It focuses on the establishment of a methodology allowing the “similarity” modelsdevelopment, with reduced power and time scale. These models can be used for systems analysisbut they are particularly useful for real-time experimentation of energy systems. Indeed, theexperiments are often carried out on a small scale for issues of size, cost, … Some parts of theseexperiments can be "emulated" (physically simulated by power devices) while others consist ofphysical components: this is called the Hardware in the Loop (HIL) procedure. Although, initially,the downscaling approach is broad in scope, our main field of application is microgrids withintegration of intermittent renewable sources coupled with storage components. As a result, ourwork focuses on the implementation of power / energy / time similarity models of ENR sources andstorage facilities. The concept of time reduction, we will talk about "compacted virtual time", is oneof the key concepts of this work. Particular attention is paid to the development of a physicalemulator of electrochemical battery. Indeed, energy storage is a key point in microgrid. In addition,this element has strong nonlinearities whose scaling in similarity must imperatively take intoaccount and is not trivial. Once these models have been developed, they are tested through theimplementation of simulated experiments using physical emulators with reduced power scale andcompacted virtual time. These tests also make it possible to compare the concepts of "copymodel" emulators, for which a model is used to reproduce the behavior of the system, and "copyimage" emulators, where the behavior of the system is reproduced from of one of its realcomponents (for example a cell for the battery)

L’utilisation de vitrages spécialisés est une stratégie permettant aux constructions résidentielles québécoises d’atteindre un meilleur rendement énergétique. Cependant, ces vitrages modifient la quantité et la qualité de la lumière intérieure, ce qui a un effet important sur la perception visuelle de l’espace et de la vue sur l’extérieur. Cet effet est particulièrement important à considérer dans les espaces de repos ou de loisir, comme dans un salon ou une salle de séjour, puisque l’attention de l’occupant est focalisée sur les ambiances et les qualités de l’espace plutôt que sur une tâche particulière. Toutefois, très peu d’études se sont penchées sur la qualité de la lumière en fonction du type de vitrage en milieu résidentiel. L’objectif principal de cette recherche est d’étudier l’influence de vitrages spécialisés (à revêtements et verres teintés) sur la qualité de la lumière naturelle en milieu résidentiel. Cette étude a été réalisée à l’aide d’une maquette à échelle réduite simulant une salle de séjour et dont le vitrage était interchangeable. Sept échantillons de vitrage étaient à l’étude. Des participants devaient observer l’intérieur de la maquette et évaluer les qualités de l’espace et de la lumière pour chaque type de vitrage. De plus, la couleur de la lumière transmise a été étudiée à l’aide d’une analyse numérique d’images digitales. L’ensemble des résultats obtenus a confirmé la plupart des hypothèses de travail et corroborent les résultats obtenus lors de recherches antérieures. Parmi ces résultats, il apparaît que le type de vitrage a influencé la perception du niveau de lumière, de la naturalité, de la beauté et de la précision. De plus, les vitrages dont la transmittance est plus élevée ont produit des évaluations plus positives concernant la perception de la naturalité, de la beauté et de la précision. Par ailleurs, les résultats suggèrent que pour un facteur de transmission similaire (82 et 83%), les participants ont préféré un vitrage double sans oxyde de fer à un vitrage double standard, ce qui est probablement attribuable à la neutralité spectrale du vitrage sans oxyde de fer. Enfin, la présente étude suggère que les participants ont peu apprécié l’espace et la lumière lorsque le vitrage produisait une lumière verdâtre.
The use of tinted and coated glazing is one of the strategies that can improve energy efficiency of residential buildings. However, these glazing types modify the quantity and quality of daylight in the building and these modifications affect the visual perception of the interior and view out. This effect is probably more important to consider in spaces dedicated to contemplation, such as a residential living room, because more attention is allocated to the room’s ambience. However, most studies in this area have been conducted in a work environment and no studies have been conducted in a residential environment. The main objective of this research was to study the effect of glazing type on daylight quality in residential spaces. The experience was conducted using a scale model of a typical living room where the glazing type was interchangeable. Seven glazing samples provided by local manufacturers were tested. The participants looked inside the model and evaluated daylighting qualities according to each glazing type. Furthermore, the transmitted light colour was studied and analysed by a digital photo analysis. The main results confirmed most of the work hypotheses and corroborated some results of previous research. Among these results, it was found that the glazing type influences the perception of light level, naturalness, beauty and pleasantness and precision. Also, the correlation between visual transmittance and the qualitative factors confirms the hypothesis that glazing types of a higher visual transmittance produce more positive ratings regarding the perception of naturalness, beauty and pleasantness and precision. Furthermore, results suggest that for a similar transmittance (82 and 83%), participants preferred an iron-free double pane glazing to a standard double pane glazing, which is probably due to the spectral neutrality of the iron-free glazing. Finally, this research indicates that glazing types with a strong green shift are generally disliked.

L’utilisation de vitrages spécialisés est une stratégie permettant aux constructions résidentielles québécoises d’atteindre un meilleur rendement énergétique. Cependant, ces vitrages modifient la quantité et la qualité de la lumière intérieure, ce qui a un effet important sur la perception visuelle de l’espace et de la vue sur l’extérieur. Cet effet est particulièrement important à considérer dans les espaces de repos ou de loisir, comme dans un salon ou une salle de séjour, puisque l’attention de l’occupant est focalisée sur les ambiances et les qualités de l’espace plutôt que sur une tâche particulière. Toutefois, très peu d’études se sont penchées sur la qualité de la lumière en fonction du type de vitrage en milieu résidentiel. L’objectif principal de cette recherche est d’étudier l’influence de vitrages spécialisés (à revêtements et verres teintés) sur la qualité de la lumière naturelle en milieu résidentiel. Cette étude a été réalisée à l’aide d’une maquette à échelle réduite simulant une salle de séjour et dont le vitrage était interchangeable. Sept échantillons de vitrage étaient à l’étude. Des participants devaient observer l’intérieur de la maquette et évaluer les qualités de l’espace et de la lumière pour chaque type de vitrage. De plus, la couleur de la lumière transmise a été étudiée à l’aide d’une analyse numérique d’images digitales. L’ensemble des résultats obtenus a confirmé la plupart des hypothèses de travail et corroborent les résultats obtenus lors de recherches antérieures. Parmi ces résultats, il apparaît que le type de vitrage a influencé la perception du niveau de lumière, de la naturalité, de la beauté et de la précision. De plus, les vitrages dont la transmittance est plus élevée ont produit des évaluations plus positives concernant la perception de la naturalité, de la beauté et de la précision. Par ailleurs, les résultats suggèrent que pour un facteur de transmission similaire (82 et 83%), les participants ont préféré un vitrage double sans oxyde de fer à un vitrage double standard, ce qui est probablement attribuable à la neutralité spectrale du vitrage sans oxyde de fer. Enfin, la présente étude suggère que les participants ont peu apprécié l’espace et la lumière lorsque le vitrage produisait une lumière verdâtre.
The use of tinted and coated glazing is one of the strategies that can improve energy efficiency of residential buildings. However, these glazing types modify the quantity and quality of daylight in the building and these modifications affect the visual perception of the interior and view out. This effect is probably more important to consider in spaces dedicated to contemplation, such as a residential living room, because more attention is allocated to the room’s ambience. However, most studies in this area have been conducted in a work environment and no studies have been conducted in a residential environment. The main objective of this research was to study the effect of glazing type on daylight quality in residential spaces. The experience was conducted using a scale model of a typical living room where the glazing type was interchangeable. Seven glazing samples provided by local manufacturers were tested. The participants looked inside the model and evaluated daylighting qualities according to each glazing type. Furthermore, the transmitted light colour was studied and analysed by a digital photo analysis. The main results confirmed most of the work hypotheses and corroborated some results of previous research. Among these results, it was found that the glazing type influences the perception of light level, naturalness, beauty and pleasantness and precision. Also, the correlation between visual transmittance and the qualitative factors confirms the hypothesis that glazing types of a higher visual transmittance produce more positive ratings regarding the perception of naturalness, beauty and pleasantness and precision. Furthermore, results suggest that for a similar transmittance (82 and 83%), participants preferred an iron-free double pane glazing to a standard double pane glazing, which is probably due to the spectral neutrality of the iron-free glazing. Finally, this research indicates that glazing types with a strong green shift are generally disliked.

L'objectif de ce travail de thèse est d’étudier le comportement au feu de câbles électriques par deux approches, la première consistant à développer des méthodes de caractérisation des propriétés des gaines externes de câbles afin d’en modéliser le comportement au feu. Parallèlement, une approche basée sur le développement d’un banc d'essai original à échelle réduite a été étudiée. La caractérisation des propriétés thermo-physique des matériaux a permis la prédiction de la température et de la perte de masse lors d'expériences thermogravimétriques, de gazéification et de combustion. Il a été montré que tester de mince spécimen de gaine de câbles dans une enceinte à échelle réduite permettait la prédiction des résultats de la norme EN 50399. Ce nouveau test de l'échelle du laboratoire a ensuite utilisé avec succès pour le développement de nouveaux câbles présentant des propriétés feu améliorées
The aim of this PhD work is to study the behavior of cables following two approaches: numerical modelling and small scale testing. First, methodologies to characterize the properties of the cables jacket materials were developed to further model their fire behavior. Concurrently, an approach was followed by developing a novel bench-scale fire test. Innovative methodologies using simultaneous thermal analyzer, Hot Disc apparatus were developed and so, the thermo-physical properties of the materials were characterized both as a function of temperature and of the decomposition state. Using these parameters as inputs data for a pyrolysis model, the temperature and mass loss rate were well predicted in case of thermo-gravimetric experiments, gasification and mass loss calorimeter. Moreover, it was shown that testing thin specimen of cables jacket materials in a reduced scaled enclosure of the EN 50399 test allowed the prediction of the results obtained on the large scale test carried out on whole cables. This new bench scale test was then successfully to develop new material that can be used as jacket for halogen-free electrical cable

Dans le cadre de l’Inversion de la Forme d’Onde sismique pour l’imagerie du proche sous-sol, l’acquisition de données multicomposantes ouvre de nouvelles perspectives. Ce travail de thèse propose d’explorer les potentiels de l’inversion des deux composantes du champ dans une configuration P-SV pour l’auscultation des milieux superficiels où les ondes de surface dominent. L’approche met en jeu des développements formels, des tests numériques et des développements expérimentaux en laboratoire. Dans un premier temps, une nouvelle forme de fonction objectif pour l’inversion de la polarisation est définie à partir d’une métrique intrinsèque dans l’espace des états de polarisation. Dans un second temps, en adaptant un code d’inversion fréquentiel (FWT2D-PSV), les bénéfices et limites associées sont investigués numériquement en ciblant les différentes sources d’erreurs possibles sur les paramètres de densité, l’atténuation et les effets couplage sources/récepteurs. L’application à un modèle présentant une interface de profondeur variable permet ensuite de mettre en oeuvre les nouveaux développements en contexte d’imagerie de la subsurface. Puis, en vue d’une validation expérimentale, la troisième phase de l’approche concerne l’extension d’un banc de mesures (MUSC) pour la modélisation physique à échelle réduite vers des dispositifs multicomposantes. Les performances d’un interféromètre-laser innovant intégré au banc de mesure sont déterminées quantitativement en incluant les observables de polarisation. Enfin, deux applications à des problématiques de proche surface sont présentées : la détection de cavités souterraines et l’imagerie d’un milieu à interface latéralement variable
Within the framework of Seismic FullWaveform Inversion (FWI) applied to near surface imaging, multicomponent data open new prospects. In this thesis, the potential of bi-component measurements in a 2D/P-SV configuration is investigated for shallow media where surface waves dominate signal. This approach combines formal developments, numerical tests and laboratory experiments. First, using an intrinsic metric in the polarization states space, a new kind of cost-functions for the polarization inversion is introduced. Then, with an adapted version of the FWI code FWT2D-PSV, several numerical experiments are conducted in order to investigate the limits of this approach with different sources of bias as erroneous a priori concerning the density or the attenuation parameters and source/receivers coupling effects. The new methodological developments are then evaluated in case of a near surface configuration with variable depth shallow interfaces. With a view of experimental validation, the third step concerns the upgrade of a reduced scale physical modelling bench (MUSC) in order to model multicomponent seismic acquisitions. Performances of the laser interferometer integrated in the measurement bench are quantitatively determined, especially for several polarization observables. Finally, two applications of this experimental facility to near-surface configuration are presented : shallow cavity detection and laterally varying interfaces

Ce travail s'inscrit dans le contexte de l'évaluation et de la prévention des risques d'effets dominos suite à une explosion sur un site industriel. Il s'intéresse plus précisément à la vulnérabilité de réservoirs de stockage soumis à une onde de souffle. Le mode d'explosion étudié est celui de la détonation gazeuse. L'objectif est double. Il consiste d'une part à caractériser le chargement auquel est soumis le réservoir et d'autre part à prédire la réponse du réservoir à ce chargement. Des expérimentations ont été réalisées à échelle réduite, pour trois géométries caractéristiques de réservoirs, satisfaisant des conditions de similitudes énergétiques et mécaniques. Des essais sur maquettes de réservoirs rigides ont permis de caractériser le chargement issu d'une détonation : répartition spatio-temporelle de la surpression et de l'impulsion et détermination de coefficients de réflexion. Des essais sur maquettes métalliques déformables ont permis de déterminer le niveau de chargement nécessaire pour endommager la structure par flambage. Une approche semi-analytique du flambage dynamique basée sur une modélisation simplifiée du chargement de surpression de type Friedlander associée à un modèle de coque élastique surbaissée de Donnell et à la croissance d'imperfections géométriques jusqu'à une taille critique a été développée. Son application permet la construction des courbes critiques de flambage des réservoirs métalliques dans des diagrammes pression-impulsion. La confrontation entre les résultats expérimentaux et les prédictions numériques souligne l'intérêt et la pertinence de la démarche proposée.

Les textes procéduraux, qui disent de faire et comment faire, jouent un rôle important dans la vie quotidienne et, pourtant, il n'existe que peu d'études sur ce sujet alors que mieux les connaître permettrait de les rédiger avec davantage de rigueur. Cette thèse est à la croisée de plusieurs disciplines : l'anglais de spécialité, la linguistique de corpus, la linguistique appliquée et l'analyse de genre.La première partie de la thèse décrit l'état de la recherche réalisée sur les textes procéduraux ainsi que la méthodologie choisie pour les analyser qui est appliquée à l'étalon de référence, la recette de cuisine. Dans la deuxième partie, il est procédé à une étude des niveaux linguistiques et organisationnels de différents textes compilés dans des corpus composés respectivement de règles du jeu, de protocoles de travaux pratiques en sciences, de notices explicatives et d'instructions de sécurité : ces différents corpus sont comparés à l'étalon de référence puis entre eux. Le but de cette recherche est de déterminer les microgenres procéduraux les plus prototypiques et d'établir si leur caractère spécialisé ou non influe sur leur degré de prototypicalité. Nous obtenons ainsi une échelle de prototypicalité que nous questionnons dans la troisième partie et qui prend en compte la présence, ou l'absence, de caractères prototypiques comme le nombre majoritaire de formes verbales conjuguées à l'impératif, l'importance des ellipses, la longueur des textes et de leurs phrases, le respect d'un ordre chronologique, la présence d'explications, une organisation en deux sections minimum (liste du matériel et partie procédurale) et le type de traitement cognitif
Procedural texts play an important part in daily life and yet, studies in this domain are lacking. It is posited that a better knowledge of how they work would help people to write them better. Work on procedural texts is generally done at the crossroads of several disciplines: English for Specific Purposes, Corpus Linguistics, Applied Linguistics and Genre Analysis.Starting with the state of the art on procedural texts, a study of the organizational and linguistic levels of texts compiled in several corpora composed of cooking recipes (considered as the reference), gaine mies, science lab protocols user's guides and safety instructions is carried out. These are then compared with one another in the third part. The aim o: this research is to determine which procedural microgenres are the most prototypical and to establish if the specialised or the non-specialised nature of the text has an influence on its degree of prototypicality. This entails the creation of a scale of prototypicality which takes into account the presence, or absence, of protypical features such as a preponderance of imperative verb forms, the frequency of ellipsis, the length of the texts and of their sentences, the adherence to chronological order, the presence of explanations, a two-part structure (elements used and procedural part) and how the mind processes this sort of text

L'étude du comportement des voies ferrées ballastées sous les passages de trains à grandes vitesses est une des recherches les plus importantes dans le domaine des transports. À cause du passage répété de trains à grandes vitesses, des tassements verticaux différentiels sont observés tout au long de la voie ferrée. Ces tassements dépendent de la qualité de la plate-forme, de la vitesse de roulement ainsi que du comportement dynamique de la voie. Ils peuvent menacer le confort et la sécurité des passagers et nécessiter des coûts élevés de maintenance pour rendre la voie à sa géométrie initiale. Pour progresser dans la compréhension du phénomène de tassement, un essai à échelle réduite constitué de trois traverses est proposé. Les traverses sont mises en charge à l'aide de trois vérins hydrauliques fournissant des signaux ayant la forme de la lettre M qui simulent les passages de bogies. Cet essai permet de mesurer plusieurs paramètres tels que les déplacements, les accélérations et les contraintes dans l'éprouvette. Il est modélisé par la méthode des éléments finis avec des comportements élastiques linéaires et avec deux zones différentes de ballast (compactée et non compactée). Les résultats numériques déterminés grâce à un modèle tridimensionnel sont comparés à ceux de la mesure. Le but essentiel de cet essai est d'établir une loi de tassement vertical pour un grand nombre de cycles dépendant d'un paramètre dynamique qui peut être déterminé par le modèle numérique tridimensionnel.

Dans le cadre de la modélisation du traitement de l'information dans les réseaux cérébraux, un formalisme original est présenté. Par sa flexibilité, il permet de modéliser à différentes échelles de grandeur, offrant une approche intermédiaire entre modèles cognitifs et modèles connexionnistes. Son caractère hybride apparaît aussi dans la représentation de l'information qui est duale : numérique et symbolique. Le formalisme des ensembles flous est utilisé pour prendre en compte les interactions entre ces deux composantes. Deux applications du formalisme sont proposées : une modélisation de l'effet McGurk et une modélisation du réseau impliqué dans la résolution du Wisconsin Card Sorting Test, un test neuropsychologique. Ces deux modèles sont confrontés à des données expérimentales permettant de les comparer avec les comportements observés chez l'homme
In the context of modelisation of cerebral information processing, an original framework is suggested. Its polyvalence allows it to cope with different scales of modelisation, offering an intermediary approach between cognitive and connexionist models. Its hybrid nature appears also in the way information is formalised in a dual way~: numerically and symbolically. Fuzzy set theory is used ta take into account interactions between these two componants. Two applications of this framework are presented~: a modelisation of McGurk effect and and a modelisation a the network involved in the solving of the Wisconson Card Sorting Test, a neuropsychological test. Both models are confronted to experimental results involving real subjects

Le milieu océanique est sujet à de nombreuses sources de fluctuations. Les plus importantes sont les ondes internes, très fréquentes et entrainant des fluctuations de la distribution spatiale du champ de célérité du son. En raison de la longue période de ces phénomènes comparée au temps de propagation des ondes acoustiques pour des applications sonar, le processus peut être considéré figé dans le temps pour chaque réalisation stochastique du milieu. Le développement de bancs d’essais permettant de reproduire les effets de la turbulence atmosphérique a permis des avancées considérables dans le domaine de l’optique adaptative. Nous voyons donc un fort intérêt dans la possibilité de reproduire les effets des ondes internes sur la propagation du son en environnement contrôlé. Un protocole expérimental dans une cuve d’eau est proposé: une onde ultrasonore est transmise à travers une lentille acoustique aléatoirement rugueuse, ce qui produit des distorsions du front d’onde reçu. Les fluctuations des signaux reçus sont contrôlées en modifiant les paramètres statistiques de rugosité de la lentille. Ces paramètres sont reliés à l’analyse dimensionnelle permettant de classifier les configurations étudiées selon des régimes de fluctuations et de prédire les moments statistiques du champ acoustique jusqu’à l’ordre quatre. Une excellente correspondance est observée entre notre protocole expérimental et des résultats théoriques et numériques.La dégradation des performances des techniques de détection classiques appliquées à nos données expérimentales souligne le besoin de techniques correctives. Un état de l’art des techniques existantes dans divers domaines est proposé
The ocean medium is subject to many sources of fluctuations. The most critical ones were found to be internal waves, occurring frequently and inducing fluctuations of the spatial distribution of the sound speed field. Because of the fairly long period of this phenomenon as compared to the propagation time of acoustic waves for sonar applications, the process can be considered frozen in time for each stochastic realization of the medium. The development of testbenches allowing to reproduce the effect of atmospheric turbulence on optic waves propagation under laboratory conditions lead to considerable advancements in the field of adaptive optics. We therefore see a vivid interest in being able to reproduce the effects of internal waves on sound propagation in controlled environments. An experimental protocol in a water tank is proposed: an ultrasonic wave is transmitted through a randomly rough acoustic lens, producing distortions of the received wavefront. The induced signal fluctuations are controlled by tuning the statistical parameters of the roughness of the lens. Especially, they are linked to dimensional parameters allowing to classify the configurations into regimes of fluctuations and to predict the statistical moment of the acoustic pressure up to the fourth order. A remarkable relevance of our experimental scheme is found when compared to theoretical and simulation results. The degradation of classical signal processing techniques when applied to our acquired data highlights the need for corrective detection techniques. A review of the existing techniques in other domains is proposed

Les bâtiments résidentiels et industriels munis d’un réseau de ventilation constituent des installations complexes, susceptibles d’être le siège de transferts de masse et d’énergie, selon les situations de fonctionnement. Afin d’étudier ces transferts de masse, une méthodologie permettant d’établir des expérimentations à échelle réduite pour l’étude des écoulements anisothermes a été développée. Cette méthodologie a été validée numériquement, puis appliquée à une configuration de référence, représentative du principe de fonctionnement des réseaux de ventilation qui sont rencontrés dans le domaine nucléaire. Les influences du vent et des phénomènes thermiques sur les transferts de masse au sein de cette configuration ont été étudiées dans la soufflerie climatique Jules Verne du CSTB pour différentes situations de fonctionnement du réseau de ventilation (ventilation en fonctionnement normal, arrêt de la ventilation ou régime de sauvegarde) et des scénarios de dégagement de chaleur. Ces sources thermiques peuvent être issues d’un processus industriel ou d’un incendie. Elles ont été reproduites expérimentalement par une injection d’hélium. Les effets des sources thermiques couplées ou non au vent sur les pertes ponctuelles ou totales du confinement des locaux ont été mis en évidence et analysés. La robustesse du code à zones SYLVIA, utilisé notamment pour appuyer les évaluations de sûreté des installations nucléaires, a été analysée à partir des résultats expérimentaux. La prise en compte des phénomènes physiques observés expérimentalement a été validée. Les inversions des débits de fuite causées par les phénomènes thermiques ont été reproduites avec le code SYLVIA. Une comparaison entre les calculs où la source de chaleur a été simulée avec une injection d’hélium et avec une puissance thermique a permis d’observer l’impact de l’injection de masse causé par l’hélium sur les pressions, les débits et les températures
Residential and industrial buildings equipped with a ventilation system are complex facilities, where heat and mass transfers could occur according to the operating conditions. In order to study these mass transfers, a methodology has been developed to reduced-scale experimentations for non isothermal flows study. This methodology has been numerically validated, and then applied to a standard configuration, representing of the ventilation systems operating principle which are encounter in the nuclear field. The wind and the thermal phenomena influences on the mass transfers inside this configuration have been studied in the Jules Verne climatic wind tunnel of the CSTB for various operating ventilation system situations (normal operating ventilation system, stopping ventilation or protection rate of productivity) and scenarios of heat supply. These thermal sources can be generated by an industrial process or a fire. They have been reproduced experimentally with an helium injection. The effects of the heat sources coupled or not with wind on loss of building containment were highlighted and analyzed. The reliability of the zonal code SYLVIA, used notably to support safety assessment in nuclear buildings, has been analyzed from these experimental results. The modelling of the physical phenomena experimentally observed has been validated. The leakage flowrates reversals have been retrieved with the SYLVIA code. A comparison between the calculations where the heat source has been simulated with an helium injection and with a thermal power permitted to observe the mass injection effect has been caused by the helium on the pressures, the flowrates and the temperatures

Les bâtiments résidentiels et industriels munis d'un réseau de ventilation constituent des installations complexes, susceptibles d'être le siège de transferts de masse et d'énergie variés, selon les situations de fonctionnement. Afin d'étudier ces transferts de masse, une méthodologie permettant d'établir des expérimentations à échelle réduite pour l'étude des écoulements isothermes, en régime permanent ou transitoire, a été développée. Cette méthodologie a été validée numériquement et expérimentalement sur des configurations simples, puis appliquée à deux configurations de référence, représentatives de celles rencontrées dans le domaine nucléaire.L'influence du vent sur les transferts de masse au sein de ces configurations, en situation de fonctionnement normale, dégradée (arrêt de la ventilation) ou accidentelle (surpression interne), a été étudiée dans la soufflerie climatique Jules Verne du CSTB. Les effets du vent, couplés ou non à une surpression interne, peuvent alors entraîner une perte partielle ou globale du confinement des polluants au sein des installations. De plus, la turbulence du vent peut induire des inversions instantanées des débits de fuite, qui ne sont pas identifiées en régime permanent. Par ailleurs, l'analyse de sollicitations transitoires montre la faible influence de l'inertie des branches sur les écoulements transitoires, pour des grandeurs caractéristiques d'une installation réelle. Enfin, des essais de traçage gazeux ont été réalisés afin d'étudier la dispersion d'un polluant au sein d'une configuration de référence soumise aux effets couplés du vent, de la ventilation mécanique et d'une surpression interne.La robustesse du code à zones SYLVIA, utilisé notamment pour appuyer les évaluations de sûreté des installations nucléaires, a été analysée à partir de ces résultats expérimentaux. La prise en compte des phénomènes physiques observés expérimentalement a été validée, en régimes permanent et transitoire. Toutefois, quelques limitations ont été identifiées pour l'étude de la dispersion d'un scalaire passif, du fait des hypothèses utilisées dans le code SYLVIA, comme dans tout code à zones (concentration homogène dans les locaux, propagation instantanée dans les branches et dans les locaux).

Les méthodes numériques sont largement utilisées en exploration sismique pour simuler la propagation des ondes et pour le post-traitement des données sismiques avant l'interprétation géologique/géophysique. Les algorithmes sont basés sur différentes hypothèses pour réduire le coût de calcul au détriment de la simplification des modèles et/ou des phénomènes physiques. En raison de leur rôle essentiel en exploration géophysique, la précision des simulations numériques présente un fort intérêt, notamment dans le cas de configurations géologiques réalistes. La comparaison directe des résultats numériques entre eux dans des configurations synthétiques peut avoir des limites, car il peut être difficile de déterminer celui qui donne la meilleure approximation de la solution physique inconnue. Comme dans la réalité le sous-sol n'est jamais connu avec précision, il est également difficile de comparer les résultats synthétiques aux données sismiques réelles acquises in situ. Par conséquent, il y a un grand intérêt à utiliser des mesures de laboratoire sur des modèles physiques aux propriétés connues pour valider la précision des outils numériques. Avant de pouvoir comparer avec précision les mesures et les simulations, nous devons tout d’abord établir un cadre comparatif avec une approche conjointe adaptée aux expériences de laboratoire et à la modélisation numérique. C’est précisément l'objectif de cette thèse. Ainsi, le cadre reproduit d'abord les mesures sismiques marines dans des conditions de laboratoire en utilisant de modèles à échelle réduite, puis les outils numériques sont adaptés à la reconstruction précise des expériences
Numerical methods are widely used in seismic exploration to simulate wave propagation and to post-process the recorded seismic data before the geologic/geophysical interpretation. The algorithms are based on various assumptions to reduce the computational cost at the expense of simplifying the models and/or the physical phenomena. Because of their essential role in exploration geophysics, the accuracy of the numerical simulations is of particular interest, especially in the case of realistic geologic setups. The direct comparison of the numerical results with each other in synthetic configurations can have limitations, as it can be difficult to determine the one that gives the best approximation of a physically unknown solution. Because in real life the subsurface is never accurately known, it is also difficult to compare the synthetic results to any seismic data set from field measurements. Therefore there is a strong interest in using laboratory measurements on physical models of known geometries to benchmark the numerical tools. Before comparing measurements and simulations with confidence at high accuracy, we first need to establish a comparative framework with a jointly-adapted approach to both the laboratory experiments and the numerical modeling. This challenging task is the goal of this thesis. Thus, the framework first reproduces offshore seismic measurements in laboratory conditions with the help of small-scale models, and then the numerical tools are adapted to the accurate synthetic reconstruction of the experiments

Ce travail porte sur l'étude expérimentale du comportement dynamique d'une éolienne flottante sous l'action conjuguée de la houle et du vent. Pour cela, un nouveau moyen d'essai permettant la génération de vent a été développé sur le bassin de houle de l'École Centrale de Nantes. La qualification aérodynamique de ce dispositif a mis en évidence un faible taux de turbulence et une bonne homogénéité spatiale. Ce dispositif permet également la génération de fluctuations de vitesse basses fréquences par contrôle de la vitesse de rotation des ventilateurs. Dans un second temps, un modèle réduit d'éolienne flottante a été dimensionné à l'échelle du 1/50e suivant une méthodologie adaptée à ce type d'essai. Cette maquette a ensuite été étudiée en bassin afin de caractériser son comportement sous l'action de la houle et du vent. L'influence de la direction principale de la houle par rapport au vent ainsi que d'un vent fluctuant possédant les caractéristiques d'un spectre de vent marin est aussi évoquée dans ce document. Les résultats de ces essais ont finalement fait l'objet d'une première comparaison avec un modèle numérique développé au LHEEA. Parallèlement, les résultats des essais ont également été comparés avec une approche simplifiée remplaçant le rotor par un disque équivalent en termes de traînée aérodynamique afin de valider ou non ce type de simplification.

Cette thèse dont le sujet porte sur les espaces couplés en acoustique des salles s'articule selon trois axes : le point de vue mécanique qui considère les champs acoustiques en régime stationnaire et transitoire ; le traitement des signaux émis et enregistrés permettant de caractériser l'acoustique de tels espaces ; et un aspect perceptif adoptant la position d'un auditeur. Ces travaux ont pour objectif d'obtenir une compréhension plus fine des phénomènes acoustiques mis en jeu dans les espaces couplés et de donner un point de vue global sur le sujet, de la modélisation à la perception. L'étude des champs acoustiques dans les espaces couplés a été réalisée en comparant plusieurs approches. Des modèles analytiques basés sur l'acoustique statistique et une équation de diffusion ont été développés et comparés à des mesures sur maquette acoustique à l'échelle 1:20, à des simulations numériques basées sur le principe du lancer de rayons ainsi qu'aux méthodes ondulatoires d'éléments frontière (BEM) et de différences finies en domaine temporel (FDTD). Par ailleurs, des indices acoustiques ont été définis, décrivant précisément les spécificités des courbes de décroissance et un code de traitement semi-automatisé a été réalisé afin d'analyser les réponses impulsionnelles. La perception du son réverbéré dans les espaces couplés est fortement influencée par les taux de décroissance multiples de l'énergie sonore. Deux types d'expériences perceptives basées sur des tests d'écoute ont été menées, l'une sur la capacité de discrimination de différents environnements réverbérants, l'autre sur l'adéquation subjective entre ces réverbérations et différents ensembles musicaux.

On s'intéresse dans ce travail à l'aspect tridimensionnel (3D) de la propagation sonore en milieux océaniques petits fonds dans le cadre des problèmes inverses. Les problèmes inverses en acoustique sous-marine se basent sur la modélisation bidimensionnelle (2D) de la propagation, ignorant ainsi les effets de réfraction horizontale, qualifiés d'effets 3D. Toutefois, la propagation acoustique en environnements petits fonds, tels le plateau continental, peut être affectée par des effets 3D, leur prise en compte nécessitant l'utilisation de modèles pleinement 3D. Une inversion basée sur un modèle 3D devient inabordable pour plus de deux paramètres à la fois en raison de temps CPU particulièrement élevés. L'objectif de ce travail est d'examiner l'importance des effets 3D sur la performance et la fiabilité des procédures d'inversion habituellement utilisées dans les problèmes de l'acoustique sous-marine. Pour cela, on se place dans un guide d'onde océanique à géométrie inclinée. Des expérimentations à échelle réduite sont menées afin d'identifier et d'interpréter les effets 3D. Une procédure d'inversion par champs d'onde adaptés, formulée dans un cadre Bayesien et basée sur la recherche exhaustive dans l'espace des paramètres, est élaborée. L'inversion s'effectue en comparant des données basse fréquence du champ acoustique, recueillies le long d'antennes linéaires verticales ou horizontales, aux répliques générées par des modèles d'équation parabolique 2D et 3D. Les paramètres importants sont identifiés au moyen d'une étude de sensibilité de la fonction de coût. Dans une étape préliminaire, la performance de l'inversion est étudiée, sur données synthétiques bruitées, dans un cas simple permettant l'utilisation de modèles 2D. Une stratégied'inversion en sous-espaces résultant en une réduction importante des temps CPU pour l'inversion, est examinée. L'inversion est ensuite abordée en présence d'un fond incliné. La possibilité et les limites d'une inversion basée sur un modèle 2D sont explorées. Cette approche, mise en œuvre sur données synthétiques, met en évidence la pertinence de l'utilisation de modèles 2D en champ relativement proche. Une inversion basée sur un modèle 3D n'étant alors nécessaire que pour la pente, des temps CPU raisonnables sont ainsi réalisés. En revanche, en champ lointain, nous sommes confrontés à un risque potentiel d'estimation erronée et le recours à une modélisation 3D devient nécessaire.

Cette thèse propose de coupler deux outils préexistant pour la modélisation mathématique en mécanique : l’homogénéisation périodique et la réduction de modèle, afin de modéliser la corrosion des structures de béton armé exposées à la pollution atmosphérique et au sel marin. Cette dégradation est en effet difficile à simuler numériquement, eu égard la forte hétérogénéité des matériaux concernés, et la variabilité de leur microstructure. L’homogénéisation périodique fournit un modèle multi-échelle permettant de s’affranchir de la première de ces deux difficultés. Néanmoins, elle repose sur l’existence d’un volume élémentaire représentatif (VER) de la microstructure du matériau poreux modélisé. Afin de prendre en compte la variabilité de cette dernière, on est amenés à résoudre en temps réduit les équations issues du modèle multi-échelle pour un grand nombre VER. Ceci motive l’utilisation de la méthode POD de réduction de modèle. Cette thèse propose de recourir à des transformations géométriques pour transporter ces équations sur la phase fluide d’un VER de référence. La méthode POD ne peut, en effet, pas être utilisée directement sur un domaine spatial variable (ici le réseau de pores du matériau). Dans un deuxième temps, on adapte ce nouvel outil à l’équation de Poisson-Boltzmann, fortement non linéaire, qui régit la diffusion ionique à l’échelle de la longueur de Debye. Enfin, on combine ces nouvelles méthodes à des techniques existant en réduction de modèle (MPS, interpolation ITSGM), pour tenir compte du couplage micro-macroscopique entre les équations issues de l’homogénéisation périodique
In this thesis, we manage to combine two existing tools in mechanics: periodic homogenization, and reduced-order modelling, to modelize corrosion of reinforced concrete structures. Indeed, chloride and carbonate diffusion take place their pores and eventually oxydate their steel skeleton. The simulation of this degradation is difficult to afford because of both the material heterogenenity, and its microstructure variability. Periodic homogenization provides a multiscale model which takes care of the first of these issues. Nevertheless, it assumes the existence of a representative elementary volume (REV) of the material at the microscopical scale. I order to afford the microstructure variability, we must solve the equations which arise from periodic homogenization in a reduced time. This motivates the use of model order reduction, and especially the POD. In this work we design geometrical transformations that transport the original homogenization equations on the fluid domain of a unique REV. Indeed, the POD method can’t be directly performed on a variable geometrical space like the material pore network. Secondly, we adapt model order reduction to the Poisson-Boltzmann equation, which is strongly nonlinear, and which rules ionic electro diffusion at the Debye length scale. Finally, we combine these new methods to other existing tools in model order reduction (ITSGM interpolatin, MPS method), in order to couple the micro- and macroscopic components of periodic homogenization

La méthode de mise au point des circuits intégrés VLSI est basée sur l'utilisation de techniques améliorant la testabilité, comme le chemin de test (LSSD). Différentes approches structurées (approches descendante, ascendante, recherche binaire) sont étudiées à travers un circuit complexe, le papillon FFT. Les problèmes spécifiques de la mise au point sont analysés et des solutions sont proposées. La réalisation d'un outil de mise au point est présentée. Il est composé d'un système permettant l'échantillonnage et la génération de vecteurs de test et d'un ensemble d'interfaces logicielles et matérielles assurant la liaison avec la chaîne de conception assistée par ordinateur et un banc de test sous pointes.