Dissertations / Theses: 'Stabilité thermique et mécanique'

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Amélio, Sandrine. "Evolution microstructurale d'un alliage à base TiAl : sollicitation mécanique par compression dynamique et stabilité thermique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2005_AMELIO_S.pdf.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour objectif l'étude de l'évolution microstructurale d'un alliage intermétallique à base de TiAl au cours de sollicitations mécaniques par compression dynamique entre –196 et 600 °C et de sollicitations thermiques par des traitements isothermes entre 700 °C et 900 °C pendant des durées allant de 3 à 18 jours. L'alliage à base de TiAl, de composition chimique Ti-46,5Al-4(Cr, Nb, Ta, B) (at. %) et à microstructure presque entièrement lamellaire, a été choisi pour le bon compromis que présentent es propriétés de résistance et de ductilité. Il est composé de trois phases ordonnées : alpha2-Ti3Al, gamma-TiAl et B2-TiAl. Une étude cristallographique détaillée des phases B2, gamma et alpha2, de leurs relations d'orientation, des réseaux de coïncidence a été effectuée par diffraction des électrons en mode faisceau focalisé (CBED, méthode multifaisceaux de Tanaka et Microdiffraction) The aim of this thesis is the study of the microstructural evolution of a γ-TiAl alloy during dynamic compression tests between 196 and 600 °C and isothermal heat treatments at 700 and 900 °C for various times, between 3 and 18 days. The alloy with a nominal composition of Ti-46. 5Al-4(Cr, Nb, Ta, B) (at. %) and a near lamellar microstructure presents a good combination of mechanical strength and ductility. The alloy is compound of three ordered phases: alpha-Ti3Al, gamma-TiAl and B2-TiAl. A study of the crystal structure of the B2, gamma and alpha2 phases, of their the orientation relationships and of the coincidence site lattices and the displacement shift complete lattices has been performed by convergent beam electron diffraction (CBED, Tanaka Multibeam Method and Microdiffraction)

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Hafsaoui, Said Lotfi. "Etude et modélisation de la stabilité thermique et des propriétés des polyamides au cours du rotomoulage." Phd thesis, Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00997118.

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Abstract:

Le moulage par rotation est une technique de mise en oeuvre des polymères thermoplastiques. Ce procédé fait l'objet de plusieurs études durant cesdernières années. La finalité de notre travail est la modélisation thermique et chimique de ce procédé, tenant compte de la nature des polyamides, du changement de phases et en particulier la cristallisation et la fusion. Ces changements de phases ont été traités numériquement pour chaque couche de polymère, à l'aide d'une méthode dite enthalpique puis par une autre méthode dérivée de la cinétique de cristallisation. Cette dernière a été modifiée et adaptée à notre travail en procédant à un couplage de deux concepts ; le premier traduit le dégagement de la chaleur lors de la transformation dela cristallinité, le deuxième concept est la modélisation chimique de lathermodégradation des polyamides.

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Gassot, Hui Min. "Etudes de la stabilité mécanique des cavités supraconductrices et de la méthode de rigidification par projection thermique de cuivre." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001227.

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Abstract:

La recherche en physique nécessite aujourd'hui des accélérateurs de haute énergie ou de forte intensité ; l'utilisation des cavités supraconductrices constitue un progrès technologique très important : elles permettent de fournir de hauts gradients accélérateurs avec une dissipation négligeable. Un des problèmes fondamentaux dans la conception de ces cavités est leur stabilité liée aux effets des forces de Lorentz : au fur et à mesure que la cavité se remplit d'énergie électromagnétique, les déformations de la cavité dues aux forces de Lorentz modifient sa fréquence de résonance, il faut un certain temps (constante mécanique) pour que les parois se déforment, l'amplitude RF s'écroule alors, puis la cavité tend à retrouver sa fréquence de résonance d'origine, le système peut devenir ainsi instable. La contribution de cette thèse consiste d'abord en une analyse numérique de ce problème, puis en une étude mécanique d'une nouvelle méthode de rigidification : un dépôt de cuivre réalisé sur les parois extérieures d'une cavité en niobium par projection thermique afin de réduire ses déformations dues aux forces de Lorentz. Comme il s'agit d'une expérience nouvelle, le choix du processus et une optimisation des paramètres de projection ont été réalisés. En particulier, un effort important a été consacrée aux caractérisations des matériaux et à l'analyse de leurs comportements, indispensables pour déterminer l'effet de rigidification grâce au dépôt. Certains liens entre les propriétés du dépôt et les paramètres de projection ont pu ainsi être établis. Les calculs ont permis ensuite de localiser les déformations maximales, puis de trouver l'emplacement idéal et la forme optimale du renfort. Plusieurs façons de réaliser le dépôt ont été étudiées afin de proposer une solution intéressante. Enfin, une approche originale des phénomènes de décalage en fréquence en mode pulsé a été développée, elle a permis d'interpréter certaines observations expérimentales.

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Wang-Gassot, Huimin. "Etudes de la stabilité mécanique des cavités supraconductrices et de la méthode de rigidification par projection thermique de cuivre." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112314.

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Abstract:

La recherche en physique nécessite aujourd'hui des accélérateurs de hautes énergie ou de forte intensité; l'utilisation des cavités supraconductrices constitue un progrés technologique trés important : elles permettent de fournir de hauts gradients accélérateurs avec une dissipation négligeable. Un des problèmes fondamentaux dans la conception de ces cavités est la variation de fréquence due aux forces de Lorentz : ayant un facteur de qualité beaucoup plus élevé que le facteur de couplage externe externe lié à la charge du faisceau, ces cavités ont des bandes passantes trés étoites, les faibles déformations des parois sous l'effet des forces de Lorentz peuvent engendrer une variation de fréquence supérieure à la bande passante lorsque le gradient accélérateur devient trés élevé, ce qui constitue une source d'instabilité. La contribution de cette thèse consiste d'abord en une analyse numérique de ce problème, puis en une étude mécanique d'une nouvelle méthode de rigidification. . Today's researche in nuclear physics and in particle physics needs high energy or high intensity accelerators; the use of superconducting cavities constitutes a very important technological advance for the design of such facilities, allowing high accelerating gradient with few dissipation. One of the major problems is the frequency shift under Lorentz forces : since the quality factor of the superconducting cavities is much higher than the external factor depending on the beam charge, their bandwidths are very narrow (several Hertz). Even very small mechanical deformations under Lorentz forces could induce a frequency shift which exceeeds the bandwidth when the accelerating gradient becomes very high. The contribution of this thesis consists at first in a numerical analysis of this problem, then in a mechanical study of a new method for stiffening superconducting cavities : a copper coating over their external surface by thermal spray techniques

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Lucas, Sandrine. "Synthèse et comportement thermique (stabilité et frittage) de phosphates de terres rares cériques ou yttriques." Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/7ce04766-7952-4500-bd34-87ec1b24fd0b/blobholder:0/2003LIMO0005.pdf.

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Abstract:

Des orthophosphates de terres rares, LnPO4,nH2O (Ln = La, Ce ou Y), ont été synthétisés par précipitation en voie aqueuse. L'influence du pH, de la température, de la stoechiométrie en réactifs et de la durée de maturation sur la nature chimique et la morphologie des précipités a été précisée. L'étude de leur comportement thermique a révélé la présence d'une phase métaphosphate secondaire entre 1000ʿC et 1400ʿC, particulièrement néfaste au frittage. Elle est éliminée par calcination des poudres à 1400ʿC. La thermogravimétrie est la meilleure technique pour s'assurer de la pureté des précipités en permettant la détection de cette phase jusqu'à un seuil très inférieur à celui des autres méthodes de caractérisation mises en œuvre (spectrométrie IR ou Raman, analyse chimique, DRX, ATD). Les monazites (La ou Ce)PO4 se densifient par frittage naturel à 1400ʿC. Le xénotime YPO4 ne se densifie toujours pas à 1500ʿC. Le frittage sous charge à cette température est nécessaire à sa densification. Les propriétés mécaniques des monazites restent modestes (sf 120 MPa, K1c 1,3 MPa. M1/2). Le xénotime a une résistance mécanique beaucoup plus élevée (sf 320 MPa, K1c 1,5 MPa. M1/2) Une forte croissance aciculaire des grains durant le frittage du xénotime (phénomène qui se produit également durant la synthèse) est à l'origine des différences de comportement et de propriétés entre ce matériau et les monazites Rare earth orthophosphates, LnPO4,nH2O (Ln = La, Ce or Y), were synthesized by precipitation in aqueous media. The effect of pH, temperature, reagents stoichiometry and ripening time on the chemical composition and the The study of the thermal behaviour showed the presence of metaphosphates as a secondary phase in the temperature range 1000ʿC-1400ʿC that was very detrimental to the sintering. It is removed by calcining the powders at 1400ʿC. Thermogravimetry proved to be the best technique in order to insure the purity of the precipitates since it allows the detection of this phase down to a lower threshold than that associated with the other investigated characterization methods (IR or Raman spectrometry, chemical analysis, XRD, DTA). The monazites (La ou Ce)PO4 densify at 1400ʿC by natural sintering whereas the xenotime YPO4 is not yet sintered at 1500ʿC. Hot pressing at that temperature is required to its densification. The mechanical properties of the monazites remain low (sf 120 MPa, K1c 1,2 MPa. M1/2). The xenotime ceramic is much more mechanically resistant ((sf 320 MPa, K1c 1,5 MPa. M1/2). An important acicular growth of the grains during the sintering of the xenotime (that occurs also during the synthesis process) is considered to be responsible for the behaviour and properties differences between this material and monazites

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Person, Véronique. "Contribution à l'étude du comportement dynamique et thermique des garnitures mécaniques d'étanchéité." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2300.

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Abstract:

Les joints d'etancheite a faces radiales sont des composants assurant l'etancheite des passages d'arbres tournants dans des applications techniques de hautes performances et qui exigent une grande fiabilite. Leur fonctionnement fait intervenir un ensemble complexe de plusieurs phenomenes interdependants. Le travail de recherche de cette these de doctorat a ete consacre aux deux phenomenes qui sont preponderants lorsque les faces sont lubrifiees par un film liquide ; le comportement dynamique de l'element vibrant du joint et la modelisation des effets thermohydrodynamiques. A partir d'une analyse bibliographique approfondie des etudes sur ce sujet, une modelisation originale du comportement dynamqieu du stator flottant a ete developpee. Il est montre que, sous certaines conditions, l'analyse de stabilite mise au point anterieurement pour des faces lisses peut etre adaptee au cas de faces rainurees. Dans le domaine de stabilite du regime d'entrainement dynamique, les equations du mouvement du stator a trois degres de liberte sont resolues par une methode numerique simple. Le programme realise constitue un outil d'aide a la conception et a l'optimisation des garnitures d'etancheite a faces lisses ou rainurees. Une etude parametrique d'un joint industriel typique est presentee. Elle met en evidence le role des rainures et des defauts de surface qu'elles engendrent. Une large revue bibliographique des etudes thermohydrodynamiques des paliers, butees et joints a aussi ete effectuee. Elle a montre l'opportunite de nouvelles recherches appliquees aux garnitures d'etancheite. Les equations generales du probleme sont presentees sous leur forme tridimensionnelle en regime permanent d'entrainement dynamique. Ces equations sont resolues simultanement, par des methodes numeriques propres a chacune, au cours d'un processus iteratif. Elles sont couplees par les conditions de transfert thermique sur les frontieres communes a leurs domaines. La methode a ete validee dans le cas de la seule etude analytique comparable publiee a ce jour. Les resultats obtenus par la suite montrent l'influence de la fuite et celle des differents types de conditions d'echanges aux frontieres. Ils montrent en outre que les effets des mesalignements ou des ondulations des faces ne peuvent etre negliges.

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Dastugue, Laurent. "Contributions à l'étude de la stabilité d'écoulements autosemblables d'onde thermique pour la fusion par confinement inertiel." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00975215.

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Abstract:

Les solutions exactes autosemblables de l'hydrodynamique, avec conduction thermique non-linéaire, pour des gaz parfaits en milieu semi-infini, constituent une approche possible pour l'étude de la stabilité d'écoulements en fusion par confinement inertiel. Ces solutions et leurs perturbations linéaires, calculées 'a l'aide d'une méthode spectrale de Chebyshev multidomaine, permettent de rendre compte, sans autre approximation, du caractère compressible et instationnaire de ces écoulements. Suite aux résultats (Clarisse et al., 2008; Lombard, 2008) représentatifs de l'ablation précoce d'une cible par un flux laser non-uniforme (conduction électronique, front thermique subsonique précédé d'un choc quasi-parfait), nous explorons ici d'autres configurations. Pour cette même phase d'ablation, mais avec un rayonnement X incident non-uniforme (conduction radiative), nous traitons un écoulement compressible et un autre faiblement compressible. Dans les deux cas, nous retrouvons les comportements des écoulements compressibles obtenus en conduction électronique avec une instabilité maximale pour un nombre d'onde nul. D'autre part, la méthode spectrale est étendue au calcul de solutions autosemblables en tenant compte de l'onde thermique supersonique en amont du choc. Basée sur une analyse des singularités des équations réduites (front infiniment raide), cette méthode permet d'accéder au régime d'onde thermique supersonique propre à l'irradiation initiale d'une cible et de retrouver les solutions ablatives calculées antérieurement dans l'approximation de précurseur thermique négligeable.

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Van, de Moortèle Bertrand. "Etude par spectroscopie mécanique et microscopie électronique en transmission de la stabilité thermique de verres métalliques massifs : effets de la décomposition et de la nanocristallisation." Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0078/these.pdf.

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Abstract:

Etude par spectroscopie mécanique et microscopie électronique en transmission de la stabilité autour de la température de transition vitreuse (Tg). Cette propriété permet ainsi de mettre en forme des objets à basse température sans appliquer d'efforts trop importants. Des trempes ultra-rapides depuis l'état liquide sont généralement nécessaires pour obtenir des métaux amorphes de seulement quelques micromètres d'épaisseur. Depuis un peu plus de 10 ans, des compositions particulières d'alliages ont permis d'obtenir des verres métalliques massifs (i. E. Quelques dizaines de mm d'épaisseur). Néanmoins, les matériaux obtenus sont fortement 'hors équilibre' auront tendance à rejoindre des états thermodynamiques plus stables lors de leur mise en forme à une température voisine de Tg. Les buts de cette, outre de caractériser et de modéliser les propriétés mécaniques de l'état amorphe, ont été l'observation des différentes étapes menant à cette cristallisation et ceci dans différents verres métalliques massifs en reliant ceci aux modifications des propriétés mécaniques.

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Fernandez, Rivera Catalina. "Stabilité thermique de la microstructure et des propriétés mécaniques des alliages Al3Cr1Ce et Al3Cr(1V,2Si) (% at) rapidement solidifiés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://www.theses.fr/1990INPL083N.

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Abstract:

Les alliages d'aluminium-métaux de transition sont durcis par des composés inte-rmétalliques thermiquement stables car les métaux de transition sont peu solubles dans une matrice d'aluminium et ils y ont une faible diffusivité. Cependant ce durcissement ne peut être obtenu qu'avec des précipites suffisamment petits; ceux-ci ne peuvent être obtenus que par solidification rapide. Nous avons préparé des poudres d'alliages Al3Cr1Ce et Al3Cr(2Si,1V) (% at. ) par pulvérisation centrifuge. Ces poudres ont été dégazées et mises en conteneur sous vide puis compactées par extrusion à chaud. Nous avons mesuré la micro-dureté et les propriétés mécaniques en traction à la température ordinaire des alliages compactes bruts d'extrusion et après maintien à haute température de différentes durées. L’alliage Al3Cr1Ce est durci par le composé inter-métallique Al20CrCe. Le niveau de la limite élastique et de la résistance mécanique à la température ordinaire est moyen; la stabilité thermique de ce compose permet de garder un bon niveau des propriétés mécaniques de l'alliage jusqu'a 400oc. Dans l'alliage Al3Cr(2Si,1V) les précipites Al13(Cr,V)2 sont responsables du durcissement à la température ordinaire. Les valeurs de la limite élastique et de la résistance mécanique à l'état brut d'extrusion sont intéressantes. L'alliage présente une bonne stabilité thermique jusqu'a 300oc; au-delà la réaction du silicium avec le compose Al13(Cr,V)2 pour former le composé Al13(Cr,V)4Si4 est accompagnée d'une baisse des propriétés mécaniques

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Klipfel, Florian. "Formulation, mise en oeuvre et caractérisation de gants élastomères à caractère radioprotecteur et antimicrobien." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC201.

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Abstract:

Cette étude porte sur l’apport de nouvelles fonctionnalités à des matériaux élastomères qui seront utilisés pour la réalisation de gants. Des additifs possédant des propriétés antimicrobiennes ainsi que des charges possédant des propriétés radioprotectrices sont insérées dans des matrices polymères. La méthode de mise en œuvre utilisée est l’enduction par trempage, l’impact de ces additifs sur les propriétés rhéologiques de solutions dans lesquelles les élastomères sont dissous sont analysées. L’incorporation de certaines amines peut entraîner une vulcanisation des élastomères en solution. Après la réalisation d’échantillons par trempage, la stabilité thermique des élastomères est étudiée par analyse thermogravimétrique ainsi que par une analyse infrarouge. Certains oxydes métalliques peuvent modifier la dégradation thermique d’élastomères comportant des groupes chlorés en favorisant la déchlorination. L’impact des additifs sur les élastomères vulcanisés a également été étudié, ces mesures ont permis de mettre en évidence l’impact de certains additifs sur la vulcanisation ainsi que les interactions charges-élastomère par la mise en évidence de l’effet Mullins. Enfin, une méthode de détermination des propriétés radioprotectrices des élastomères a été mise en place afin de déterminer les formulations fournissant la meilleure atténuation aux rayonnements ionisants The aim of this study is to give new functionalities to elastomers that will be used as gloves. Some antimicrobials and radioprotective additives will be incorporated in different polymer matrixes. The elastomers have been realized by dip coating, the impact of the additives on the rheological properties of the solutions of elastomers was analysed. Some amines can interact with the elastomers in the solvent and accelerate the vulcanization. The thermal stability of the charged elastomers has then been investigated by thermogravimetric analysis and infrared measurments. Some metallic oxides interact with elastomers containing chlorine and change the dehydrochlorination process. The impact of the additives on the mechanical properties of vulcanized elastomers has been studied, the impact of some additives on the vulcanization and the existence of strong charge-polymer interactions have been demonstrated. Finally, a method to measure the radioprotective properties of filled elastomers has been developed to measure the attenuation of the composite against ionizing radiations

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Vaillant, Marie-Laure. "Stabilité physico-chimique et propriétés mécaniques d'un verre métallique massif ZrCuAlNi de l'ambiante à 600°c." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10134.

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Abstract:

La synthèse de verres métalliques sous forme massive est récente et il est encore parfois difficile d'obtenir des matériaux totalement amorphes. Nous avons pu mettre en évidence dans le verre métallique massif Zr55Cu30Al10Ni5 le rôle déterminant de l'oxygène dans la germination de cristallites dendritiques dont une structure cristallographique a été proposée. La stabilité en température ainsi que la cristallisation (phases formées, cinétique) de la matrice vitreuse ont été étudiées par différentes techniques : DSC, mesure de résistivité ou mesure in situ du module d'Young à chaud. Certaines propriétés mécaniques de ce verre ont été mesurées à température ambiante et à chaud : Dureté, modules d'élasticité (par échographie ultrasonore et spectroscopie mécanique), comportement au rayage, fluage. Les applications des verres métalliques massifs sont encore assez restreintes mais leurs propriétés remarquables permettent d'espérer une utilisation beaucoup plus étendue dans les années à venir.

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Zaher, Ghenwa. "Microstructure et comportement mécanique du cuivre et d'un alliage Cu-Sn nanostructurés par déformation plastique intense et implantés à l'azote." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR031/document.

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Abstract:

Les alliages de cuivre sont utilisés dans de nombreuses applications électriques car ils offrent un bon compromis de résistance mécanique, de résistance à la corrosion et de conductivité électrique. Cependant pour certaines applications comme les contacteurs électriques, des matériaux plus performants sont recherchés. L’affinement de la taille de grains et l’implantation ionique sont deux voies que nous avons explorées dans ce but. Afin d’obtenir un bon compromis entre la dureté, la résistance à la corrosion et la conductivité électrique du cuivre pur (99,90%) et un bronze commercial monophasé contenant 8 % massique d’étain ont été nanostructurés par déformation plastique intense, et ensuite implantés à l’azote. Dans un premier temps, nous avons étudié l’évolution de la dureté des matériaux que nous avons corrélée aux changements microstructuraux induits par déformation plastique intense. Grâce à la microscopie électronique en transmission (MET) et la diffraction des rayons X (DRX), nous avons pu mettre en évidence la formation de grains ultrafins. Et nous avons prouvé que la solution solide CuSn métastable n’était pas décomposée au cours de la déformation. Par ailleurs, il a été montré que l’étain en solution solide favorise l’affinement des grains et que la déformation du CuSn8 à des vitesses plus rapides limite la restauration dynamique des défauts en engendrant une plus grande dureté. Un modèle qualitatif prenant en compte la production et l’annihilation de dislocations a été développé permettant de prédire l’influence des paramètres procès sur l’évolution de la microstructure et de la dureté. La stabilité thermique des nanostructures formées par déformation intense a également été étudiée, notamment par calorimétrie différentielle à balayage. Il a été montré que l’ajout d’étain en solution solide retarde la recristallisation alors que la densité de défauts et donc la force motrice est plus importante. Le Cu et le CuSn8 recristallisés et à grains ultrafins ont été implantés à l’azote. Il a été montré par nanoindentation que les duretés superficielles du Cu recristallisé et du Cu nanostructuré augmentent significativement après implantation. Nous avons mis en évidence par MET (SAED, STEM HAADF et EELS) la formation de nitrures de cuivre qui sont à l’origine du durcissement superficiel. Des nitrures de cuivre ont été également été formés dans le CuSn8 alors qu’aucun nitrure d’étain n’a été détecté. Par ailleurs, il est intéressant de noter que les défauts et notamment les mâcles formées après déformation intense semblent favoriser la diffusion de l’azote et être des sites de germination préférentielle des nitrures de cuivre Copper is the most used material in electrical field applications. For electrical contacts, its oxidation behavior, thermal stability and hardness is essential. In this work, we attempted to find the key to make strong, but also conductive metal with a high corrosion resistance by finding an appropriate copper microstructure and surface treatment. It is well known that material properties are determined by their microstructure. Also, it was seen that nitride films enhance the oxidation resistance and the surface hardness. Therefore, to achieve our goal, pure copper and a bronze alloy Cu-8wt. %Sn have been subjected to high pressure torsion to make ultra-fine-grains and the surface was then implanted with nitrogen ions. We have investigated the effect of deformation on the hardness and the thermal stability by Vickers microhardness and DSC measurements. It is shown that tin in solid solution delay the recrystallization of the UFG produced by HPT. Tin also promotes the grain refinement and limit the dynamic annihilation during HPT deformation. Furthermore, a correlation between the properties and the microstructure was done by SEM and TEM analyses. A qualitative model taking into account the production and annihilation of dislocations has been developed to predict the influence of process parameters on the evolution of microstructure and hardness. Recrystallized and UFG Cu and CuSn8 were implanted with nitrogen. It has been shown by nanoindentation that their surface hardness increase significantly after implantation. TEM analyses (SAED, STEM HAADF and EELS) demonstrated the formation of copper nitrides which cause superficial hardening. Copper nitrides were also formed in CuSn8 whereas no tin nitride was detected. Moreover, it is interesting to note that the defects (in particular deformation twins) seem to be preferential nucleation sites for copper nitrides

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Nicolas, Xavier. "Simulation numérique et stabilité des écoulements de convection mixte en conduite rectangulaire chauffée par le bas." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00812211.

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Abstract:

Nous proposons une étude numérique bidimensionnelle des écoulements laminaires de convection mixte en conduite rectangulaire horizontale chauffée par le bas (encore appelés "écoulements de Poiseuille-Rayleigh-Bénard"). La méthode de résolution est de type volumes finis; elle est basée sur la méthode du Lagrangien augmenté. Nous présentons une revue bibliographique, historique et complète, des travaux effectués sur ce sujet. Nous rapportons de manière détaillée les résultats de trois thèses, analysant la stabilité linéaire de l'écoulement de Poiseuille et la stabilité faiblement non-linéaire des rouleaux thermoconvectifs transverses à l'axe de la conduite, et fournissant des mesures expérimentales très fines des champs de vitesse dans les domaines linéaires et non-linéaires. L'objectif de ce travail est d'étudier dans quelle mesure les simulations numériques s'accordent avec théories et expériences en effectuant des comparaisons quantitatives systématiques avec ces trois thèses. Nous étudions l'influence des conditions aux limites ouvertes et périodiques sur la stabilité et sur le développement spatial et temporel des rouleaux transversaux, en prenant en compte le caractère convectif ou absolu de l'instabilité. Cinq sortes de conditions aux limites ouvertes sont testées. On montre que l'amplitude de la perturbation en amont de la frontière de sortie peut considérablement varier d'une condition à l'autre, alors que la longueur de la zone perturbée varie très peu, et que la structure de l'écoulement en dehors de la zone perturbée se conserve. Avec les conditions aux limites périodiques, les rouleaux transversaux transitent vers l'écoulement de Poiseuille au passage du seuil entre instabilité convective et stabilité linéaire. Avec les conditions aux limites ouvertes, cette transition a lieu près du seuil entre instabilité absolue et instabilité convective. Tous les résultats de la stabilité faiblement non-linéaire sont reproduits par la simulation 2D, et certains résultats expérimentaux 3D sont retrouvés avec une grande précision. On montre que les points de désaccord qui sont mis en évidence résultent d'effets purement tridimensionnels et qu'ils ne pourront donc être traités que par la simulation numérique 3D.

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Crisci, Jean-Pierre. "Élaboration de fils métalliques fins par trempe depuis l'état liquide : paramètres et mécanismes (In Rotating Liquid Melt Spinning)." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1991. http://www.theses.fr/1991INPL125N.

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L'étude présentée dans ce mémoire porte sur un procédé d'élaboration de fils métalliques fins par trempe depuis l'état liquide (IRLMS), appliqué à deux alliages à base de fer : l'un à bas point de fusion (fe75Si10b15% at), l'autre à haut point de fusion (fe75Cr17Ni7Al1%pds). La méthodologie employée lors de l'étude paramétrique a permis de déterminer, dans chacun des cas, l'influence des paramètres sur la géométrie des fils et de définir une démarche conduisant aux conditions optimales de coulée du point de vue de la circularité, de la régularité, et de la longueur des fils (les principaux paramètres étant la température de coulée, la vitesse du jet, l'angle d'entrée du jet dans la nappe de liquide de refroidissement, la nature et la vitesse de déplacement de ce dernier. . . ). Les principaux résultats révèlent un comportement différent pour les deux alliages. Les interactions mécaniques et thermiques entre le jet de métal liquide et le liquide de refroidissement ont été abordées, démontrant la présence de caléfaction autour du jet. Pour chacun des alliages, l'analyse des mécanismes de refroidissement a mis en évidence les corrélations entre les paramètres de coulée, la nature du liquide de trempe, le mode de refroidissement et le fil obtenu (du point de vue de sa géométrie et de sa structure)

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Bouzouita, Amani. "Élaboration des matériaux à base de l'acide polylactique pour application automobile : étude des interactions entre structure-process-propriétés." Thesis, Valenciennes, 2016. http://www.theses.fr/2016VALE0027/document.

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L'attractivité des matériaux polymères issus de ressources renouvelables augmente continuellement en raison de la prise de conscience environnementale de la société. Dans ce contexte, l’acide polylactique (PLA) est un biopolymère qui possède d’indéniables atouts (notamment en termes de rigidité et résistance en traction/flexion) permettant d’envisager des applications à grande échelle, par exemple pour l’automobile. Cependant, les applications durables du PLA sont encore considérablement restreintes à cause de sa fragilité et de sa stabilité thermique limitée. Dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la conception de nouveaux matériaux à base de PLA pour des applications dans l’automobile, en travaillant notamment sur l’amélioration des propriétés thermiques et mécaniques (notamment la ductilité), y compris sous haute vitesse de déformation. Ainsi, la composition optimale permettant d’atteindre le meilleur compromis entre différentes propriétés (ductilité, résistance et rigidité, résilience, stabilité thermique…), tout en étant composée d’au moins 50% de matériaux biosourcés est déterminée. D'autres stratégies visant à améliorer la capacité ou la vitesse de cristallisation des compositions à base de PLA ont également été étudiées. Dans tous ces développements, une attention particulière est portée sur l’étude des interactions entre structure, propriétés et process The interest to use polymeric materials derived from renewable resources increases continuously due to considerably improved environmental awareness and the expected depletion of petrochemical ressources. In this regard, Poly(lactic acid), PLA, is a biopolymer that can respond to the demand for such materials for a wide range of applications, thanks to interesting mechanical properties such as high tensile/flexural strength and rigidity, in particular. However, in many cases, durable applications of PLA have been significantly limited by its inherent brittleness and limited thermal stability. In this dissertation, we focused on the design of new biobased PLA materials for automotive parts subjected to severe loading and environmental conditions, by improving thermal and mechanical properties, including under high strain rate loadings. Thus, the most promising compound is selected as the one that offers the best balance between different properties (ductility, strength and stiffness, impact toughness, good thermal stability…) with a content of bio-sourced polymer in the blend at least equal to 50%. Other strategies to improve crystallinity of PLA-based compounds are also studied. In all those developments, a particular attention is paid to the study of structure-process-properties interactions

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Fedi, Baptiste. "Etude multi-échelle des mécanismes d'élaboration de revêtements d'alliage zinc-nickel à base d'électrolytes alcalins : germination, complexation et structures cristallines." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2078.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour but d’approfondir la compréhension des mécanismes d’élaboration de revêtements électrolytiques de zinc-nickel obtenus à partir d’électrolytes alcalins. Les dépôts de zinc-nickel contenant entre 12% et 16%de nickel, connus pour leur performances anti-corrosion, nécessitent l’utilisation d’agents complexants afin de d’obtenir des formes solubles et réductibles du nickel dans un électrolyte à base de zincates à haut pH. Une étude des mécanismes de complexation a permis d’améliorer la compréhension du rôle respectif des agents complexants et de leurs interactions sur la stabilité des mélanges, ainsi que sur la morphologie de la structure cristalline des revêtements obtenus. Les phases cristallines d’alliages de zinc-nickel électro déposés,contenant entre 1% et 20% de nickel ont été quantifiés par déconvolution de courbes d’oxydation potentio dynamique et par DRX. Cette approche donne accès à une cartographie précise des phases d’alliages obtenus en fonction de la teneur en nickel du dépôt. La stabilité thermique des différentes phases à également pu être évaluée et quantifiée par cette méthode. La formulation des électrolytes ainsi que les paramètres des procédés peuvent modifier les cinétiques de germination des revêtements. Une étude fondamentale des mécanismes de germination par chrono ampérométrie couplée à des méthodes d’identification paramétrique a permis de quantifier l’évolution de certains paramètres de germination d’éléments simples en fonction du potentiel d’électrodéposition. L’étude de la germination d’alliage a mis en évidence que des réactions de décomplexation d’espèces modifient les cinétiques de nucléation, sans permettre d’aboutir à un modèle descriptif complet The present work aims to deepen the understanding of the mechanisms of zinc-nickelelectrodeposition in alkaline baths. Zinc-nickel deposits containing between 12% and 16%nickel known for their anti-corrosion performance. Complexing agents are required toobtain soluble and reactive nickel forms, and to stabilize the electrolytes. A study ofthe complexing mechanisms has improved the understanding of their respective role andbehavior, and their influence on the stability and the morphology and crystalline structureof the coatings obtained. The crystalline phases of electroplated zinc-nickel alloys in therange from 1% to 20% nickel content were quantified by deconvolution of potentiodynamicoxidation curves and XRD. This approach has led to a precise mapping of the alloyphases obtained as a function of the nickel content. The thermal stability of the differentphases has also been evaluated and quantified by this method. The formulation of theelectrolytes and the process parameters may modify the kinetics of coating germination. Afundamental study of the mechanisms of germination by chronoamperometry coupled witha parametric identification allows the quantification of parameter evolution in relation tonucleation phenomenon of simple elements. The study of alloy germination has shownthat decomplexing reactions are able to modify nucleation kinetics, without achieving acomplete comprehensive modeling

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Lafon, Jean-Philippe. "Synthèse, stabilité thermique et frittage d'hydroxyapatites carbonatées." Limoges, 2004. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/01944990-650e-4d4b-8a6b-6fb386bd453c/blobholder:0/2004LIMO0007.pdf.

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Abstract:

Des hydroxyapatites carbonatées de type B (substitution d'ions carbonate en site B type "phosphate") monophasées Ca10-xx(PO4)6-x(CO3)x(OH)2-xx (avec 0 £ x £ 2) ont été synthétisées par précipitation en milieu aqueux dans des conditions de pH et de température contrôlées, dans le but d'élaborer des substituts osseux. Le taux d'ions carbonate dans l'apatite est contrôlé par le rapport carbonate/phosphate (C/P) en réactifs et croît avec ce dernier. Les poudres restent monophasées de structure apatitique tant que le rapport C/P en réactifs n'excède pas 1. Au-delà de cette valeur, la synthèse mène à un précipité biphasé CaCO3 / apatite carbonatée. La décarbonatation sous des atmosphères mettant en jeu des pressions partielles en H2O / CO2 / Ar est gouvernée par un équilibre thermodynamique bivariant. Il implique une solution solide apatitique à deux constituants et une phase secondaire de calcite CaCO3 ou de chaux CaO. Bien que catalysée par la présence de vapeur d'eau dans l'atmosphère, la décarbonatation ne dépend thermodynamiquement que de la pression partielle de CO2 et de la composition initiale de l'apatite. Parallèlement, mais indépendamment de l'équilibre de décarbonatation des sites B, les sites A (type "hydroxyde") sont susceptibles de se (dé)carbonater et / ou de se (dés)hydroxyler en fonction de la température et des pressions partielles d'H2O et de CO2 selon un système trivariant de deux équilibres entre trois constituants d'une solution solide apatitique. L'utilisation d'une atmosphère de frittage sous pression partielle de gaz carbonique stabilise les apatites carbonatées jusqu'à des températures permettant la densification des matériaux avant leur décomposition. Les diverses compositions synthétisées ont pu être densifiées à plus de 95%. La température de frittage est abaissée lorsque le taux de carbonatation en site B augmente, mais, elle s'élève lorsque la carbonatation des sites A s'accroît. La présence de vapeur d'eau dans l'atmosphère, en limitant la carbonatation des sites A, favorise la densification des matériaux Single-phased B-type carbonated apatites (substitution of phosphate ions by carbonate ions) Ca10-xx(PO4)6-x(CO3)x(OH)2-xx (with 0 £ x £ 2) were synthesised by precipitation in aqueous media with regulated pH and temperature conditions, in order to produce bone substitutes. The ratio of carbonate substitution in the apatite was controlled by the carbonate to phosphorus (C/P) molar ratio of reagents and increased with it. Powders were single phased of apatitic structure if (C/P) did not exceed 1. For higher values, the synthesis led to a biphasic precipitate CaCO3 or CaO and apatite. The decarbonatation reaction under partial pressures of water vapour, CO2 and inert gas was governed by a bivariant equilibrium. It implies an apatitic solid solution made of two constituents and a secondary phase of CaCO3 or CaO. Thermodynamically, the decarbonatation reaction depended only on the partial pressure of CO2 and on the initial composition of the apatite. However, the reaction is catalysed by water vapour. In the same time but independently of the B sites decarbonatation equilibrium, depending on the temperature, partial pressures of CO2 and H2O the A sites ("hydroxide" sites) can loss or gain carbonate or hydroxide ions according to a trivariant system of two equilibria between three constituents of an apatite solid solution. A partial pressure of CO2 in the sintering atmosphere allowed to prevent the decarbonatation of the B sites at temperatures authorizing the densification of the materials. So, the different compositions synthesised in this study could be densified beyond 95%. The sintering temperature decreased when the carbonate substitution ratio in B sites of the apatite increased, but raised when the carbonate substitution ratio in A sites augmented. The presence of water vapour in the sintering atmosphere enhanced the sintering by inhibiting A sites carbonatation

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Curtet, Émilien. "Évolution microstructurale et compréhension des mécanismes de déformation d'un acier austénitique stabilisé au titane pour les réacteurs de quatrième dimension." Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2293.

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Abstract:

Les futurs réacteurs nucléaires de IVème Génération doivent répondre à de nouvelles exigences en matière de sureté, d’efficacité énergétique, et d’intégration dans le cycle du combustible nucléaire. Pour répondre à cette demande, le CEA développe de nouveaux concepts de réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium. Le matériau de gainage combustible candidat pour le cœur de ces réacteurs est l’acier 15-15Ti AIM1 (Austenitic Improved Material #1). Il s’agit d’un acier inoxydable austénitique avancé contenant 15% de chrome et 15% de nickel en masse, stabilisé au titane et utilisé à l’état faiblement écroui.Cet acier présente une singularité marquée de comportement : sa ductilité diminue fortement entre 20 et 200°C, ce qui se traduit par une diminution d’un facteur proche de 3 des allongements homogène et à rupture dans cet intervalle de température. Par ailleurs, l’effet du vieillissement thermique sur sa microstructure et son comportement mécanique reste peu connu aux températures les plus basses des conditions de service en réacteur, c’est-à-dire entre 400 et 600°C. Dans ce contexte, le but de cette thèse est double :- Améliorer notre compréhension des mécanismes de déformation responsables de la singularité de comportement constatée à 200°C ; - Etudier l’influence d’un vieillissement hors flux dans une gamme de température comprise entre 400 et 600°C sur les évolutions microstructurales et sur le comportement en traction incluant la singularité de comportement.Elucider l’origine de la singularité de comportement en lien avec les mécanismes de déformation a requis une approche multi-échelle regroupant des techniques comme les essais de traction, la diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD) et la Microscopie Electronique en Transmission (MET). Elles ont permis de révéler :- Une coexistence du maclage et du glissement de dislocations parfaites à 20°C ;- Une prédominance du glissement de dislocations parfaites associée à du glissement dévié à 200°C ;- Une hausse continue de l’Energie de Défaut d’Empilement (EDE) entre 20 et 200°C, avec des valeurs respectivement de 27 mJ/m² et de 46 mJ/m².Ainsi, nous avons pu établir que l’évolution des mécanismes de déformation entre 20 et 200°C s’explique par une compétition entre le maclage et le glissement dévié pour minimiser l’énergie totale du matériau. Il apparaît que l’activation du maclage à 20°C conduit à un durcissement important de la microstructure par effet Hall-Pech dynamique, ce qui se traduit par une ductilité élevée. Au contraire, l’activation du glissement dévié associée à la disparition du maclage à 200°C résulte en un durcissement limité de la microstructure responsable d’une localisation précoce de la déformation.Pour des vieillissements entre 400 et 600°C et des temps de maintien allant jusqu’à 1000 h, on ne perçoit pas d’indice notable de restauration. En revanche, des examens au MET permettent de déterminer un nouveau seuil d’apparition des carbures de titane (TiC) nanométriques pour un maintien isotherme de 5000 h à 500°C. En traction, on constate sur tous les états vieillis entre 400 et 600°C un gain à la fois en résistance mécanique (Rm) et en ductilité (Ag et At) par rapport à l’état initial écroui. Il est à noter que le gain très significatif en ductilité constatée sur toute la plage de température testée (entre 20 et 400°C) est couplé à une augmentation du coefficient d’écrouissage. Une hypothèse proposée pour expliquer cette évolution de comportement repose sur le rôle des TiC nanométriques (ou leurs précurseurs) susceptibles d’épingler les dislocations. Notamment, ils empêcheraient les dislocations initialement présentes dans l’acier de s’annihiler ou se recombiner avec les dislocations introduites par l’essai de traction The fourth generation of nuclear reactors must meet new requirements for safety, energy efficiency, and integration into the nuclear fuel cycle. The CEA is a primary actor in this field and is developing new concepts for sodium-cooled fast reactors. The fuel cladding material being considered for these reactors is 15-15Ti AIM1 steel (Austenitic Improved Material #1), which is an advanced austenitic stainless steel containing 15-wt% chromium and 15-wt% nickel, Ti-stabilized and slightly cold-worked. This steel exhibits a singular loss of ductility between 20 and 200°C: the uniform and total elongations (UE and TE) are reduced by a factor of 3 in this temperature range. In addition, the effect of thermal aging on the microstructure and mechanical behavior is poorly known in the lowest operating conditions that are between 400 and 600°C. In this context, the objectives of this Ph.D. thesis are: - Increase our knowledge of the deformation mechanisms involved in the singular behavior at 200°C ; - Study the influence of a thermal aging between 400 and 600°C on the microstructural evolutions and on the mechanical behavior, with particular attention on the singularity at 200°C. Examining the relation between the singular behavior at 200°C and the related deformation mechanisms required a multi-scale approach combining techniques such as tensile tests, Electron Backscatter Diffraction (EBSD), and Transmission electron Microscopy (TEM). The analyses revealed: - A coexistence of twinning and perfect slip at 20°C;- An extinction of twinning replaced by a predominance of perfect slip associated with cross-slip at 200°C;- A continuous increase of the Stacking Fault Energy (SFE) from 20 to 200°C. In particular, the measured values are respectively 27 mJ/m² and 46 mJ/m². The evolution of the deformation mechanisms of 15-15Ti AIM can be explained by a competition between twinning and cross-slip for releasing the strain energy of the material. At 20°C, both dislocation glide and twinning are active, and the twinning produces a “Dynamic Hall-Petch Effect”, which produces continual strain hardening of the microstructure even at high strains, which leads to high ductility. On the other hand, the stacking fault energy is high at 200°C, so twinning no longer occurs, but cross-slip becomes active. Thus, little strain hardening occurs at 200°C, which leads to the rapid onset of strain localization and reduced ductility.Samples that were aged between 400 and 600°C for 1000 hours exhibit no evidence of material recovery. However, TEM observations established a new threshold for the precipitation of nanometric titanium carbides after an isothermal treatment at 500°C for 5000 hours. Concerning the tensile properties, the aged states present a gain both in strength (especially in Ultimate Tensile Strength) and in ductility (UE, TE) compared to the initial cold-worked state. This gain in ductility is observed for all of the temperatures tested (between 20 and 400°C) and is accompanied by an increase of the strain hardening rate of the material. One plausible hypothesis to explain this improvement of the mechanical behavior relies on the nanometric titanium carbides formed during the aging process. These precipitates could prevent by pinning the initially present dislocations to recombine or annihilate with the dislocations introduced by the tensile test

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Demoulin, Pascal. "Structure et stabilité thermique et magnétique des protubérances solaires." Paris 7, 1989. http://www.theses.fr/1989PA077040.

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Abstract:

Les travaux de recherche peuvent être regroupés en quatre parties : Dépouillement et analyse d'observations. Nous avons utilisé plusieurs instruments: les DSPM de Meudon et du Pic du Midi, le magnétographe de Meudon, le satellite SMM (instrument UVSP), et le laboratoire spatial Spacelab 2 (spectrographie HRTS). Ces observations ont permis: 1) d'étudier et de comparer le champ de vitesses des protubérances quiescentes et de plage, 2) d'interpréter ces mouvements dans la structure magnétique extrapolée des données photosphériques, 3) d'analyser l'activation puis la disparition des protubérances. Modélisation de la structure magnétique. Nous avons développé deux méthodes bidimensionnelles permettant de calculer le champ magnétique à partir de données d'observations. Nous avons proposé un modèle analytique tridimensionnel de la structure magnétique. Il permet de relier l'existence des pieds des protubérances au réseau de super-granulation. Recherche des conditions de formation: ces conditions peuvent schématiquement être séparées en deux classes: celles sur le bilan énergétique du plasma et celles sur la structure magnétique. Nous nous sommes attachés à trouver des conditions donnant une instabilité du plasma coronal dans le but d'initialiser la formation d'une protubérance. Des configurations magnétiques pouvant retenir du plasma dense ont été recherchées par deux méthodes: analytique et numérique. Nous avons décrit l'importance d'un cisaillement photosphérique dans la formation des protubérances. Etude des conditions d'instabilité magnétique: Nous avons montré qu'une instabilité globale de la protubérance a lieu si le champ magnétique est suffisamment intense, et si une distribution particulière du champ magnétique photosphérique est présente.

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Luo, Huan. "Study of the plasma phenomenon in HiPIMS discharge. : Application to the reactive deposition of tantalum and hafnium carbide nanocomposite coatings and characterization of their physicochemical, structural, mechanical and oxidation resistance propertie." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCA010.

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Abstract:

La technologie de pulvérisation magnétron par impulsions de haute puissance (HiPIMS) a été développée et est considérée comme une méthode efficace pour la préparation des films. La technologie HiPIMS permet une bien plus grande flexibilité pour ajuster la structure et les performances du film, conduisant à des films avec des propriétés uniques qui sont souvent irréalisables dans les autres approches PVD. Cependant, le mécanisme sous-jacent du plasma pour soutenir la croissance du film impliqué est actuellement flou. De plus, la technologie HiPIMS est limitée au laboratoire, de nombreux films aux propriétés souhaitables n'ont pas été explorés dans le cadre de la pulvérisation HiPIMS. Dans ce travail, (i) le l’origine de la structure cohérente du plasma haute densité (les « spokes ») dans la décharge HiPIMS et (ii) comment la structure et les propriétés des films de TaC/a-C:H et HfC/a-C:H sont gérées par HiPIMS ont été étudiés. Dans l'étude du mécanisme de formation des « spokes », basée sur la relation de dispersion du plasma HiPIMS et l'évolution du couplage entre deux ondes azimutales, un modèle d'onde induit par couplage a été proposé. Dans l'étude des films TaC/a-C:H et HfC/a-C:H, les états des liaisons chimiques, la structure, la morphologie, les propriétés mécaniques et tribologiques, la stabilité thermique ainsi que la résistance à l'oxydation des films ont été étudiés. En comparaison avec ces films déposés par pulvérisation magnétron DC, il est démontré que la technologie HiPIMS permet une stratégie potentielle pour préparer des films TaC/a-C:H et HfC/a-C:H plus performants en termes de dureté, de coefficient de frottement et de résistance à l'usure, de résistance à l'oxydation et de stabilité thermique en modulant l'état de liaison chimique et la structure nanocomposite des films à travers un plasma réactif High Power Impulse Magnetron Sputtering technology (HiPIMS) has been developed and considered as an effective method for film preparation. HiPIMS technology allows for much greater flexibility for manipulating film structure and performance, leading to films with unique properties that are often unachievable in the other PVD approaches. However, the underlying plasma mechanism for supporting film growth is currently blurred. Moreover, HiPIMS technology is still stationed in the laboratory, many films with desirable properties have not been explored under HiPIMS framework. In this work, (i) the driven mechanism of high density plasma coherent structure (i.e., spokes) in the HiPIMS discharge and (ii) how the structure and properties of the TaC/a-C:H and HfC/a-C:H films are regulated by HiPIMS were investigated. For the driven mechanism of spokes, based on the dispersion relationship of HiPIMS plasma and the evolution of the coupling between two azimuthal waves, the coupling-induced wave model was proposed. For the TaC/a-C:H and HfC/a-C:H films, the chemical bond states, structure, morphology, mechanical and tribological properties, thermal stability as well as oxidation resistance of the films were investigated. By comparison with DC deposited films, it is demonstrated that HiPIMS technology provides a potential strategy for preparing higher performance TaC/a-C:H and HfC/a-C:H films in terms of hardness, friction coefficient and wear resistance, oxidation resistance and thermal stability by modulating the chemical bonding state and nanocomposite structure of the films through HiPIMS reactive plasma

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Egret, Hélène. "Synthèse et caractérisation des polymères du diméthylcétène. Application à la perméabilité aux gaz." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES048.

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Abstract:

Depuis leur apparition dans le domaine de l'emballage, les polymères connaissent un essor important, justifie par leurs propriétés exceptionnelles : légèreté, imperméabilité, résistance. Les exigences de durée de conservation des aliments, des chemins de transport plus longs, ont contribué au développement de structures barrières pouvant être multicouches. Dans ce travail, deux objectifs ont été visés. Le premier était la synthèse d'une polycétone aliphatique à partir du diméthylcétène. Le second était de mettre en forme ce polymère afin de tester ses propriétés barrières aux gaz. Le diméthylcétène, obtenu par pyrolyse de l'anhydride isobutyrique, est polymérisé en présence d'amorceurs ioniques. Cette réaction peut conduire à des polydiméthylcétènes présentant trois types d'enchaînements acétal, cétone et ester. En fonction des paramètres amorceur, solvant et température, nous avons déterminé les meilleures conditions d'obtention des polycétones. L'utilisation de la RMN13C nous a permis de déterminer les structures des polymères et des mélanges sans ambiguïté. L'étude structurale des polydiméthylcétènes a été réalisée par différentes techniques (DSC, RX, RMN). Dans le cas des polycétones, trois phases cristallines ont été mises en évidence, ainsi qu'un taux de cristallinité pouvant atteindre 0,57. Les structures qui présentent les caractéristiques de plusieurs enchaînements sont soit des mélanges d'homopolymères, soit des structures séquencées. La stabilité thermique des polymères a été étudiée par couplage de l'analyse thermogravimétrique et de la spectroscopie infrarouge. Compte tenu de l'ensemble de ces résultats, des mécanismes de polymérisation ont été proposés pour chacune des structures. Enfin des films de polycétones ont été préparés et caractérisés. Ils sont fortement imperméables à l'oxygène, quel que soit le taux d'humidité relative. Ainsi, elles se révèlent être des concurrentes sérieuses des polymères hautement barrières utilisés actuellement.

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Rat-Valdambrini, Micha. "Stabilité thermique et propriétés catalytiques des matériaux mésostructurés hybrides." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26212/26212.pdf.

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Rat-Valdambrini, Micha. "Stabilité thermique et propriétés caralytiques des matériaux mésostructurés hybrides." Doctoral thesis, Université Laval, 2009. http://hdl.handle.net/20.500.11794/20781.

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Certains catalyseurs (AICh, HF, H2S04, etc.) utilisés abondamment dans l' industrie sont généralement corrosifs et toxiques. D' autres, telles "que les zéolithes et les résines polymériques, n'ont pas ces inconvénients et permettent en plus de profiter des avantages de la catalyse hétérogène. Cependant, la faible ouverture de pores des zéolithes ± 1.3 nm) est un réel désavantage, susceptible de causer des limitations diffusionnelles et même l' obstruction de leurs pores, se traduisant par une faible activité catalytique et souvent une désactivation. Les applications des résines polymériques acides sulfoniques telles que les Amberlyst ou les Nafion sont limitées à cause de leur faible surface spécifique et surtout leur faible stabilité thermique (120°C par exemple pour l'Amberlyst- 15).Au début des années 90, le groupe de recherche de Mobil [Kresge et al., 1992] a synthétisé la première série de matériaux mésoporeux (M41 S). Deux autres grandes familles de matériaux mésoporeux (non siliciques et hybrides) ont vu le jour quelques années plus tard. Comme leurs homologues purement siliciques, les matériaux mésostructurés hybrides présentent une surface spécifique élevée ainsi qu'un grand diamètre de pores, facilitant la diffusion de grosses molécules et l'accès aux sites actifs. Les matériaux mésostructurés hybrides sulfoniques ont une stabilité thermique bien supérieure à celle des résines polymériques commerciales. Ce projet de recherche portait sur l'étude de la stabilité thermique et des propriétés catalytiques des matériaux mésostructurés hybrides. Les résultats montrent que sous atmosphère inerte, les groupements arènes sulfoniques de la paroi et les groupements éthanes pontants du réseau commencent à se dégrader à 490°C contre 330°C sous air. De plus, l'extraction du P 123 par solvant n' étant pas totale, il serait intéressant de l'éliminer par traitement thermique sous flux d' inerte à une température d'environ 400°C. En ce qui concerne les " propriétés catalytiques des hybrides, il a été démontré que les propriétés hydrophobes de ces derniers sont un réel atout dans le cas de réactions qui génèrent de l'eau. La force acide est également un facteur souvent prédominant dans l' activité catalytique, tout comme la taille de pores. Les matériaux mésostructurés hybrides ont montré que leurs performances catalytiques étaient supérieures à celle obtenues avec les deux matériaux commerCIaux de référence (zéolithe HYet Amberlyst-15).

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Billon, Laurent. "Matrices organiques à haute stabilité thermique et résistance à l'oxydation." Pau, 1996. http://www.theses.fr/1996PAUU3037.

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L'objectif de cette étude est l'amélioration de la thermostabilité dans une gamme de température supérieure à 250c, de polyimides thermodurcissables thermostables synthétisés à partir de nouveaux monomères, tout en tenant compte du procédé de mise en oeuvre. A cette fin, notre travail a consisté en l'étude de la réactivité de deux systèmes binaires en milieu méthanolique, mono ester de l'anhydride nadique ne/diamine et hexafluoro diméthyl ester HFDE/diamine. Une réactivité supérieure du composé Ne a été mise en evidence, entraînant la formation de bisnadimide Ne - diamine - Ne. L'étude structurale et thermique de ces composés montre une isomérisation endo/exo des fonctions nadimide à l'état solide ainsi qu'une grande stabilité thermique, qui nous obligent à revoir les cycles thermiques de polymérisation. La synthèse de polyimides téléchéliques nadimide, maleimide et styrenique, ainsi que leur caractérisation microstructurale, physicochimique et thermomécanique montrent la très grande complexité de ces oligomères (produits secondaires, polymolécularité, isomérisation endo/exo des fonctions nadimide, transition vitreuse et sous vitreuse). Les résultats obtenus ont été discutés dans le cadre des relations structure/propriétés des polyimides téléchéliques. L'étude des prépolymères fonctionnalises nadimide a montré l'influence de l'isomérisation endo/exo sur la transition vitreuse. Ces résultats jouent un rôle important lors de la réticulation de ces systèmes car la temperature finale du cycle de polymérisation depend de la valeur de la température de transition vitreuse.

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Boufoussi, M'Barek. "Modélisation thermique, métallurgique et mécanique du traitement thermique superficiel par faisceau laser." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL046N.

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Abstract:

Cette étude porte sur la modélisation du traitement thermique superficiel par faisceau laser. Au cours de son traitement le matériau subit des évolutions de température et de microstructure qui génèrent des déformations et des contraintes internes dans la pièce traitée. Elle comporte d'une part une étude de l'influence des paramètres du procédé sur les profils des contraintes résiduelles. Le calcul thermique-métallurgique-mécanique est appliqué au traitement thermique superficiel de plaques en acier xc42 et 55c1. La genèse des contraintes internes et des déformations permanentes au cours du traitement a été analysée. Le calcul permet de prévoir de façon satisfaisante la géométrie, les distributions de dureté et de contraintes résiduelles de la zone affectée thermiquement. L'étude de l'influence des paramètres du procédé sur les profils de contraintes résiduelles montre que les variations admissibles de ces paramètres, conduisent a des contraintes résiduelles en surface qui restent relativement faibles par rapport a la limite d'élasticité du matériau. Ce fait est attribué principalement aux vitesses de refroidissement mises en jeu dans le traitement laser qui sont limitées par la conduction dans le matériau. Une simulation numérique a permis de montrer qu'un traitement laser avec un refroidissement additionnel de la pièce traitée, permet d'augmenter notablement le niveau de contraintes résiduelles de compression dans la zone traitée

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Petit, Antoine. "Architecture et stabilité des systèmes planétaires." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEO005.

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Abstract:

L'architecture des systèmes planétaires nous renseigne sur leur formation et de leur histoire. De plus, le grand nombre de découvertes récentes et futures d’exoplanètes permet d’étudier la population de systèmes exoplanétaires. Cependant, l’organisation des systèmes planétaires est fortement affectée par la stabilité dynamique, ce qui rend les études particulièrement difficiles. Étant donné que la dynamique est chaotique, une analyse détaillée entraîne de long temps de calculs. Dans cette thèse, je développe des critères analytiques de stabilité pour la dynamique des planètes. Dans le système séculaire, la conservation du moment cinétique et des demi-grand axes impliquent la conservation du déficit en moment cinétique (AMD). L’AMD est une mesure pondérée des excentricités et des inclinaisons mutuelles d’un système et agit comme une température dynamique. Dans le premier chapitre, nous définissons le concept de d'AMD-stabilité. Le critère d'AMD-stabilité permet de faire la distinction entre les systèmes planétaires a priori stables et les systèmes pour lesquels la stabilité n’est pas garantie et nécessite plus d'études. Je montre que l'AMD-stabilité peut être utilisée pour établir une classification des systèmes multiplanétaires afin de différencier les systèmes stables à long terme et ceux qui sont AMD-instables, nécessitant alors une étude dynamique supplémentaire. Nous classons 131 systèmes multiplanétaires de la base de données exoplanet.eu ayant des éléments orbitaux suffisamment connus. Bien que le critère AMD soit rigoureux, la conservation de l'AMD n’est garantie qu’en l’absence de résonances en moyen mouvement (MMR).Si les îles des MMR se chevauchent, le système devient chaotique et instable.Dans le deuxième chapitre, nous élargissons le critère de stabilité AMD pour prendre en compte le recouvrement de MMR du premier ordre.Je déduis analytiquement un nouveau critère qui unifie ceux précédemment proposés dans la littérature et admet comme cas limite les critères obtenus pour les orbites initialement circulaires et excentriques. Dans le troisième chapitre, j'explique comment la stabilité de Hill peut être comprise via la notion d'AMD. Largement utilisée, la stabilité de Hill est un critère de stabilité topologique pour le système à trois corps.Cependant, la plupart des études utilisent uniquement l'approximation pour des orbites coplanaire et circulaire.Je montre que le critère général de Hill peut être exprimé en fonction des seuls demi-grand axes, des masses et de l'AMD total du système.Le critère proposé n'est développé que dans le rapport de masse des planètes à l'étoile et non dans les éléments orbitaux.Lors de l'étude d'un système AMD-instable, le recours aux simulations numériques est nécessaire. Cependant, les grand temps d'évolution dans la dynamique planétaire rendent nécessaire l'utilisation de méthodes symplectiques. Ces méthodes permettent une intégration très précise et rapide lorsqu'un système est stable. Leur inconvénient est qu'elles sont limités à une intégration à pas de temps fixe, i.e. l'intégrateur peut ne pas résoudre les rencontres proches et devient inexact. Dans le quatrième chapitre, je propose une renormalisation du temps qui permet d’utiliser un intégrateur symplectique d’ordre élevé avec un pas de temps adaptatif aux rencontres proches. L'algorithme est bien adapté aux systèmes de masses de planètes similaires.Dans le dernier chapitre, je revisite le modèle-jouet de formation planétaire de J. Laskar. Tandis que l'AMD est conservé par la dynamique séculaire, il diminue lors des collisions planétaires. Le modèle de Laskar peut être résolu de manière analytique pour obtenir le résultat moyen et les simulations numériques sont très rapides, ce qui permet de créer une grande population de systèmes. Je montre que ce modèle de formation est en bon accord avec les simulations réalistes récentes de formation, dans lesquelles l'architecture finale résulte d'une phase d'impacts géants The architecture of a planetary systems is a signpost of their formation and history.Moreover, the large number of recent and future exoplanets discoveries allows to study the exoplanet system population.Besides, the observations of exoplanet systems has enriched the diversity of planetary system architecture, revealing that the Solar System shape is far from being the norm.However, the organization of planetary systems is heavily affected by dynamical stability, making individual studies particularly challenging.Since planets dynamics are chaotic, a detailed stability analysis study is computationally expensive.In this thesis, I develop analytic stability criteria for planet dynamics.In the secular system, the conservation of the total angular momentum and semi-major axes imply the conservation of the Angular Momentum Deficit (AMD).The AMD is a measure of a system’s eccentricities and mutual inclinations and act as a dynamical temperature of the system.Based on this consideration, we make the simplifying assumption that the dynamics can be replaced by AMD exchanges between the planets.In the first chapter we define the concept of AMD-stability. The AMD-stability criterion allows to discriminate between a priori stable planetary systems and systems for which the stability is not granted and needs further investigations.We show how AMD-stability can be used to establish a classification of the multiplanet systems in order to exhibit theplanetary systems that are long-term stable because they are AMD-stable, and those that are AMD-unstable which then require someadditional dynamical studies to conclude on their stability. We classify 131 multiplanet systems from the exoplanet.eu database with sufficiently well-known orbital elements.While the AMD criterion is rigorous, AMD conservation is only granted in absence of mean-motion resonances (MMR).If the MMR islands overlap, the system experiences chaos leading to instability.In the second chapter, we extend the AMD-stability criterion to take into account the overlap of first-order MMR.I derive analytically a new overlap criterion for first-order MMR.This stability criterion unifies the previous criteria proposed in the literature and admits the criteria obtained for initially circular and eccentric orbits as limit cases.In the third chapter I explain how the Hill stability can be understood in the AMD framework.Widely used, the Hill stability is a topological stability criterion for the three body system.However, most studies only use the coplanar and circular orbit approximation.We show that the general Hill stability criterion can be expressed as a function of only semi-major axes, masses, and total AMD of the system.The proposed criterion is only expanded in the planets-to-star mass ratio and not in the orbital elements.When studying AMD-unstable system, numerical simulations are mandatory.However the long timescales in planet dynamics make necessary the use of symplectic methods.These methods provide very accurate and fast integration when a system is stable.Their downside is that they are limited to fixed time-step integration.For unstable systems, the integrator may fail to resolve a close encounter and become inaccurate.In the fourth chapter, I propose a time renormalization that allow to use high order symplectic integrator with adaptive time-step at close encounter.The algorithm is well-adapted to systems of few similar masses planets.In the final chapter, I revisit the planet formation toy model developed by J. Laskar.While the AMD is conserved in the secular dynamics, it decreases during planets collisions.Laskar's model can be solved analytically for the average outcome and numerical simulations are very quick allowing to build large system population.I show that this formation model is in good agreement with recent realistic planet formation simulations where the final architecture results from a giant impact phase

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Abakar, Ali. "Caractéristiques mécaniques et thermiques de l’argile stabilisée par la gomme arabique et renforcée par la paille de riz." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0066.

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Abstract:

Le réchauffement climatique et le coût élevé des matériaux de construction conventionnels (ciment, chaux, acier) nous obligent à recourir aux matériaux locaux, disponibles et sans effet négatif sur l’atmosphère. Il s’agit de blocs de terre comprimée (BTC) stabilisés par de la gomme arabique et renforcés avec de la paille de riz. L’objectif principal de ce travail est la valorisation des matériaux locaux et écologiques pour la construction des habitations durables. L’étude concerne la caractérisation mécanique, thermique et la durabilité des éprouvettes fabriquées avec de l’argile, du sable, de la gomme arabique, de la paille de riz et de l’eau en des différentes proportions. A cet effet, les pourcentages massiques de gomme arabique sont de 5%, 10% et 15%. Ceux de la paille de riz sont de 0,5%, 1%, 1,5% et 30% de sable sont retenus pour ce travail de recherche. Des briques en BTC de 30 x 15 x 8 cm et des éprouvettes de dimension 4 x 4 x 16 cm sont fabriquées pour réaliser les essais mécaniques. Une méthode « fil chaud » adaptée sur les éprouvettes cylindriques de 16 cm de diamètre sur 32 cm de hauteur est utilisée pour la détermination des conductivités thermiques. L’utilisation de la gomme arabique comme liant dans la construction a donné des résultats satisfaisants. A un taux de 15% de gomme arabique associée à une contrainte de compactage beaucoup plus élevée, nous permettent d’obtenir des BTC ayant une résistance mécanique acceptable ainsi qu'une meilleure résistance à l’eau de pluie. Les résultats mécaniques montrent que la gomme arabique améliore la résistance mécanique de même que la contrainte de compactage. Par contre l’utilisation de paille de riz dans le mélange fait chuter sa résistance mécanique et allège le matériau. Les valeurs de conductivité thermique mesurées, montrent que les différents échantillons ne peuvent pas être considérées comme étant des matériaux isolants. Les éprouvettes exposées aux aléas climatiques (pluie et humidité) pendant un mois montrent que les blocs de terre non stabilisés se sont détériorés sous la pluie. Par contre les éprouvettes stabilisées par la gomme arabique ont conservé leurs bonnes tenues. De même, des éprouvettes stabilisées et non stabilisées sont immergées dans l’eau. A partir de 15 min, toutes les éprouvettes sont détériorées. Les matériaux argileux stabilisés par la gomme arabique ne pourront pas servir en fondation dans la construction. Ce travail de recherche sera complété par des essais de vieillissement du matériau sur des différents échantillons pour sa validation comme nouveau matériau de construction durable Global warming and the high cost of conventional building materials (cement, lime, steel) force us to use local, available materials with no negative effect on the atmosphere. These are compressed earth blocks (BTC) stabilized with arabic gum and reinforced with rice straw. The main objective of this work is the valorization of local and ecological materials for the construction of sustainable homes. The study concerns the mechanical, thermal and durability characterization of specimens made of clay, sand, arabic gum, rice straw and water in different proportions. For this purpose, the percentages of gum Arabic are 5%, 10% and 15%. Those of rice straw are 0.5%, 1%, 1.5% and 30% of sand are retained for this research work. BTC bricks measuring 30 x 15 x 8 cm and specimens measuring 4 x 4 x 16 cm are manufactured to perform the mechanical tests. A "hot wire" method adapted to cylindrical specimens 16 cm in diameter and 32 cm in height is used for the determination of thermal conductivities. The use of arabic gum as a binder in the construction has given satisfactory results. At a rate of 15% gum Arabic associated with a much higher compressive stress, allow us to obtain BTCs having an acceptable mechanical strength as well as a better resistance to rainwater. Mechanical results show that gum Arabic improves mechanical strength. As is the compaction constraint. By cons the use of rice straw in the mixture reduces its mechanical strength and lightens the material. The measured thermal conductivity values show that the different formulations cannot be considered as insulating materials. The specimens exposed to the climatic hazards (rain and moisture) for a month show that the unstabilized earth blocks have deteriorated in the rain. On the other hand, samples stabilized by gum Arabic have retained their good habits. Similarly, stabilized and unstabilized specimens are immersed in water. From 15 min, all test pieces are deteriorated. The clay materials stabilized by gum Arabic can not be used as a foundation in construction. This research work will be completed by aging tests on the various formulations for validation as a new sustainable building material

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Maes, Ludovic. "Stabilité des coordinations locomotrices quadrupèdes : allures et transitions." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2009. http://www.theses.fr/2009MNHN0006.

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Abstract:

La quantification des coordinations locomotrices quadrupèdes en toutes circonstances (environnements simples ou complexes, locomotion régulière, accélérations et décélérations), montre que l’approche en séquences antéropostérieures reflète la réalité des mécanismes régissant ces coordinations. Elle lie les dimensions temporelle et spatiale des coordinations, en relation avec la morphologie de l’animal, et montre une même logique coordinatrice, corrélée à la similitude dynamique, chez tous les mammifères terrestres. La stabilité des coordinations a ainsi été caractérisée chez le chien, en définissant toutefois des facteurs agissant sur la stabilité ou l’instabilité des coordinations, ou bien responsables des différences au sein des mammifères. Les mécanismes de 11 types de transitions d’allures ont aussi été décryptés, révélant l’existence de programmes moteurs de transitions, qui permettent de passer d’une allure à une autre sans entraver la fluidité de la progression de l’animal The quantification of quadrupedal limb coordination in all possible circumstances (simple or complex environment, steady locomotion, acceleration or deceleration) shows that the anteroposterior sequence approach reflects the actual mechanisms of coordination. It is especially powerful in linking the temporal and spatial dimensions of coordination in relation to the morphology of animals, and revealed the same basic pattern of coordinations in terrestrial mammals giving rise to the observed trend towards dynamic similarity. The steadiness of coordination has been characterized in dogs, and factors have been identified, affecting steadiness and unsteadiness of coordination, or that are responsible for differences between mammals. The mechanisms underlying 11 types of gait transitions have been also described, suggesting the existence of transitional programs to control the switch from a gait to another, without hampering the smooth progression of animals

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Halloumi, Anouar. "Modélisation mécanique et thermique du procédé de laminage asymétrique." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00609219.

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Abstract:

Le but de ce travail était la modélisation mécanique et thermique du laminage asymétrique. Celle-ci a été effectuée à l'aide de diverses méthodes. Deux approches, l'une analytique et l'autre semi-analytique, ont été utilisées pour la modélisation mécanique et deux autres, celles des différences finies et des éléments finis, pour la modélisation thermique. La première approche est celle des champs uniformes ; on a développé un modèle simple qui peut donner des ordres de grandeurs des différents paramètres du procédé. Une deuxième méthode plus complète mais plus complexe se base sur un champ de vitesse déduit d'une estimation parabolique de la forme des trajectoires. L'avantage de ce modèle est qu'il est capable de prévoir des grandeurs locales. Enfin la méthode des éléments finis a été aussi utilisée pour la modélisation mécanique. Dans un deuxième temps, l'aspect thermique du laminage asymétrique a été étudié. Pour la modélisation du procédé, nous avons alors adopté deux méthodes numériques, les différences finies et les éléments finis, du fait de la complexité de celui-ci. Le modèle thermique développé par différences finies a été ensuite intégré dans notre modèle mécanique (méthode des trajectoires). Celui-ci a donc pu être étendu pour pouvoir utiliser des lois d'écoulement qui dépendent de la température et donc pouvoir simuler le laminage asymétrique à chaud. Les prédictions du champ de température ont été confrontées aux résultats de calculs par éléments finis obtenus avec le code Abaqus. Finalement, une étude simple du développement de la texture cristallographique au cours du laminage a été réalisée.

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Lachance, Olivier. "Conductivité thermique et perméabilité intrinsèque de la neige compactée." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30712/30712.pdf.

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Abstract:

La perméabilité intrinsèque et la conductivité thermique de la neige sont deux paramètres essentiels pour effectuer l'analyse numérique du comportement thermique de milieux poreux. Plusieurs mesures de ces paramètres ont été effectuées successivement sur des échantillons de neiges compactées recueillis à l'Université Laval. La mesure de la conductivité thermique a été effectuée selon la méthode du fil chaud. Pour la perméabilité intrinsèque, un perméamètre à air à double mur fût conçu pour des expériences en laboratoire. La perméabilité intrinsèque et la conductivité thermique variaient respectivement de 1.1 x 10-8 à 8.0 x 10-11 m2 et de 0.09 à 0.48 W/mK pour des échantillons de neige ayant des porosités s'étalant entre 0.32 et 0.75. Les résultats se comparent bien avec ceux trouvés dans la littérature. Des modèles de prédiction des propriétés ont été examinés pour chacune des propriétés avec la porosité et le diamètre des grains.

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Mazhoud, Brahim. "Elaboration et caractérisation mécanique, hygrique et thermique de composites bio-sourcés." Thesis, Rennes, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAR0024/document.

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Abstract:

En réponse aux préoccupations environnementales, l'utilisation du béton de chanvre s'est développée ces dernières années et a montré son efficacité d'un point de vue hygrothermique. L’analyse de son cycle de vie souligne l’intérêt environnemental du chanvre et montre que le constituant le plus impactant est le liant, généralement à base de chaux. L'objectif de cette thèse est de développer des composites à base de chanvre en substituant à la chaux une matrice minérale moins impactante. Plusieurs formulations sont réalisées avec différentes matrices liantes et différents dosages en chanvre. D'une part, le liant commercial ThermOⓇ est utilisé pour produire des bétons de chanvre «classiques», servant de référence comparative. D' autre part, des matrices liantes sont développées à base de fines issues de boue de lavage. La terre commerciale ClaytecⓇ est également considérée. Après avoir présenté les différentes matières premières retenues pour cette étude. Le liant ThermOⓇ est caractérisé pour différents dosages en eau. Les fines issues de boues de lavage font l'objet d'une étude de stabilisation visant à satisfaire des objectifs de résistance mécanique de la matrice liante. Une stabilisation avec 5 % de ciment portland couplé à 5% de ThermOⓇ est retenue pour la suite de l'étude. Cette formulation n'impacte pas significativement la conductivité thermique de la matrice liante, tout en permettant d'atteindre les objectifs mécaniques fixés. Les composites réalisés avec les différents liants sélectionnés présentent des dosages chanvre / liant évoluant entre 0.4 et 0.75, dosage conventionnels pour des applications toit, mur et dalle. Ils sont mis en œuvre par compaction, ce qui conduit à des masses volumiques comprises entre 370 et 6 15 kg/m3 et des porosités comprises entre 70 et 81 %. Les comportements mécaniques, thermiques et hygriques des composites sont évalués. Les performances mécaniques mesurées répondent aux exigences des règles professionnelles Construire en Chanvre, y compris pour les composites réalisés avec des fines non stabilisées. Les isothermes de sorption obtenues sont des sigmoïdes de classe II ou Ill. présentant des teneurs en eau plus élevées pour les composites réalisés avec le ThermOⓇ. Les valeurs MBV obtenues montrent que les composites à base de fines ou de terre ClaytecⓇsont meilleurs régulateurs hygriques que les composites réalisés avec le liant ThermOⓇ, respectivement classés excellents et très bons régulateurs hygriques. Les performances thermiques des composites en permettent un usage en isolation répartie. Au point sec, la conductivité thermique dépend essentiellement de la masse volumique, sans impact du type de liant. Lorsque l'humidité relative ambiante augmente, la conductivité thermique des composites à base de liant ThermOⓇ est plus impactée que celle des autres composites, en lien avec les isothermes de sorption. Cette étude montre donc toute la pertinence du développement de composites formulés à l'aide de fines issues de boues de lavage en substitution de la chaux In response to environmental concerns, the use of hemp concrete has been developed in recent years and has shown its efficiency from a hygrothermal point of view. Its life cycle analysis underlines the environmental interest of hemp and shows that the most impacting component is the binder, usually lime-based. The aim of this thesis is to develop hemp-based composites by substituting lime with a less impacting mineral matrix. Several formulations are made with different binder matrices and different hemp content. On the one hand, the ThermO® commercial binder is used to produce "classic" hemp concrete, which are used as a comparative reference. On the other hand, binder matrices are developed based on washing mud fines. Claytec® commercial earth is also considered. After presenting the different raw materials selected for this study, the ThermO® binder is characterized with several water ton binder ratios. The washing mud fine stabilisation is investigated regarding mechanical resistance objectives. A stabilization with 5% of portland cement coupled with 5% of ThermO® is selected for the following development. This formulation does not significantly affect the thermal conductivity of the binder matrix, while allowing to achieve the fixed mechanical objectives. The composites made with the various selected binders have hemp I binder ratios ranging between 0.4 and 0.75, conventional ratio for roof, wall and floor applications. They are implemented by compact ion, which leads to densities ranging from 370 to 61 5 kg/m3 and porosities ranging from 70 to 81%. The mechanical. Thermal and hygric behaviors of the composites are investigated. The measured mechanical performances meet the requirements of the professional rules Construire en Chanvre, even for composites made with unstabilized fines. The sorption isotherms obtained are class II or III sigmoid, with higher water contents for composites made with ThermO®. The MBV values obtained show that the composites made with fines and with Caytec® earth are better hygric regulators than the composites made with ThermO® binder, respectively classified as excellent and as very good hygric regulators. The thermal performances of the composites allow a use in distributed insulation. At the dry point, the thermal conductivity mainly depends on the density, without impact of the type of binder. As ambient relative humidity increases, the thermal conductivity of ThermO®, binder-based composites is more impacted than that of other composites in connection with sorption isotherms. This study thus shows the relevance of the development of composites formulated with washing mud fine as a substitute tor lime

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Guemouri, Younes. "Équilibres et stabilité thermiques des supraconducteurs." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL117N.

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Abstract:

Le critère aires des égales de Maddock [1969] est connu comme condition nécessaire et suffisante pour qu'un supraconducteur unidimensionnel de longueur infinie, soumis à une densité de courant et un champ magnétique fixes, ne puisse évoluer vers l'état normal résistif après un réchauffement accidentel. Nous abordons dans ce travail l'étude d'un supraconducteur de longueur finie, celle-ci pouvant être interprété comme celle d'un morceau de conducteur dont la température des extrémités peut être parfaitement contrôlée par celle d'un bain cryogénique. Dans ce cadre, nous proposons : _ Un critère nécessaire et suffisant baptisé "Optimal" permettant d'élargir les conditions de stabilité du supraconducteur. Ce critère porte sur le terme source de chaleur (compétition entre la puissance calorifique générée par effet Joule et celle absorbée par le bain), la longueur du conducteur et sur sa conductibilité thermique. Ce critère assure la stabilité thermique globale du supraconducteur, sans aucune contrainte sur la perturbation thermique (stabilité inconditionnelle). _ Une caractérisation des équilibres thermiques pouvant siéger dans le supraconducteur, dès lors que le Critère Optimal n'est plus vérifié. Cette caractérisation, comportant nombre de propriétés de ces équilibres thermiques, constitue une des étapes nécessaires à leur détermination effective. _ Une première approche de l'étude transitoire du champ de température du supraconducteur, en vue d'obtenir un critère de stabilité partielle.

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Cong, Weimin. "Préparation, caractérisation et stabilité thermique de différentes phases de l’hydrure d’aluminium (alane)." Poitiers, 2011. http://www.theses.fr/2011POIT2275.

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Abstract:

Hydrure d'aluminium ou d’alane AlH3 est un matériau très important comme additifs dans les propergols énergiques. Il y a au moins huit phases AlH3 trouvé dans la littérature. Mais en fait, seuls le plus stable α-AlH3 (Hf ° = -11,4 kJ mol-1) peut être un candidat pour l'utilisation potentielle. Les méthodes sûres, fiables, à faible coût et à faible toxicité de synthèse de pur α-AlH3 ont attiré de nombreuses études. Les échantillons alane est synthétisé en utilisant une méthode de synthèse organométallique en deux étapes : (i) préparation d'un complexe soluble dans alane solvate par l'éther, et (ii) l'élimination de l'éther pour obtenir l’alane non solvate. 1) 3 LiAlH4 (dans l'éther) + AlCl3 (dans l'éther) (+ LiBH4)  4 AlH3 • Et2O (solvate) + 3 LiCl (s) 2) AlH3 • Et2O (solvate) (traitement thermique / cristallisation en solution solvant)  AlH3 (s). Avec l'évolution des conditions de traitement thermique et de l'état de cristallisation, les types d'échantillons alane sont préparés. Ces échantillons sont caractérisés avec de la poudre diffraction des rayons X, la spectroscopie électronique à balayage, microsonde Raman et RMN (27Al et 1H, pour l'étude de la solution de alane solvate dans l'éther). Les performances de décomposition des échantillons sont examinées par TGA-DTA et in-situ diffraction des rayons X. Parmi ces échantillons, pur γ-phase alane et pur α-phase alane sont obtenus avec succès. La température de traitement thermique et les conditions de cristallisation dans une solution de solvant jouent un rôle très important dans la préparation pure phase γ- et α-alane respectivement. Après le traitement de stabilisation, α-phase alane sont bien stabilisées. Les échantillons sont très stables jusqu'à la décomposition principale. L'échantillon pur α-phase alane est préparé avec grande échelle (à partir de 2 g à 6 g) et est régulièrement synthétisés avec succès. Il a prouvé cette méthode de préparation est fiable et reproductible Aluminum hydride or alane AlH3 is a very important material as energetic additives in rocket propellants. There are at least eight AlH3 phases found in the literature. But in fact only the most stable α-AlH3 (Hf° = -11. 4 kJ mol-1) can be a candidate for the potential utilization. The safe, reliable, low toxic and low cost synthesis methods of pure α-AlH3 attracted numerous studies. The alane samples are synthesized using an organometallic synthesis method in two steps : (i) preparation of a soluble alane complex solvated by ether; and (ii) removal of ether to get the non-sovated alane. 1) 3 LiAlH4 (in ether) + AlCl3 (in ether) (+ LiBH4)  4 AlH3·Et2O (solvated) + 3 LiCl(s) 2) AlH3·Et2O (solvated) (heat treatment / crystallization in solvent solution)  AlH3(s). With changing heat treatment conditions and crystallization condition, kinds of alane samples are prepared. These samples are characterized with powder X-ray diffraction, Scanning electron spectroscopy, Raman scattering microprobe and NMR (27Al and 1H, for the study of alane solvated solution in ether). The decomposition performances of the samples are investigated by TGA-DTA and In-situ X-ray diffraction. Among these samples, pure γ-phase alane and pure α-phase alane are obtained successfully. The heat treatment temperature and the crystallization conditions in solvent solution play very important roles in the pure γ and α phase alane preparation respectively. After the stabilization treatment, α-phase alane are well stabilized. The samples are very stable until the main decomposition. The pure α-phase alane sample is prepared with larger scale (from 2 g to 6 g) and is repeatedly synthesized successfully. It has proved this preparation method is reliable and reproducible

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Bonnet, Jean-Pierre. "Synthèse et mise en oeuvre de polyaniline conductrice à stabilité thermique améliorée." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2004. http://www.theses.fr/2004GRE10021.

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Abstract:

Ce travail est consacré à la synthèse, la mise en œuvre et l'étude de la durabilité de la conductivité électronique de poly(aniline) (PANI) dans le but d'utiliser ce polymère conducteur comme cathode dans des condensateurs électrolytiques. Dans cette optique, nous avons synthétisé et caractérisé de nouveaux dopants bi-fonctionnels (ingénierie moléculaire), les "thermodopants", qui associent au sein de leur structure un groupement thermostable de type mono/bis-imide et une fonction acide sulfonique assurant le dopage protonique de la PANI. Ces thermodopants constituent pour certains de nouvelles architectures moléculaires dont les propriétés optiques (chromophores hydrosolubles), électroniques/électrochimiques (semi-conducteurs de type n/composés électro-accepteurs) et la faculté d'auto-association en solution ont été étudiées. L'étude par spectroscopie UV-Visible-Proche IR en solution et à l'état solide des associations PANI-thermodopants/solvant de mise en œuvre (m-crésol ou acide 2,2'-dichloroacétique) a permis de mettre en évidence le rôle crucial des processus d'agrégation supramoléculaire dans l'obtention de PANI à conductivité électronique élevée. Des études par diffraction des rayons X aux grands angles ainsi que des mesures de la dépendance thermique de la conductivité de films de PANI dopée ont permis d'établir une corrélation entre organisation structurale et propriétés de transport électronique. Ces PANI dopées constituent ainsi des conducteurs électroniques organiques à comportement " métallique " prononcé où le type et le taux de désordre résiduel vont contrôler les propriétés de transport électronique. Enfin, l'analyse des cinétiques d'évolution de la conductivité électronique obtenues lors de tests de vieillissement accélérés réalisés en conditions isothermes (135ʿC sous air) nous a permis de valider nos démarches d'ingénierie moléculaire et supramoléculaire ; les PANI thermodopées présentant une durabilité de la conductivité significativement améliorée par rapport aux deux matériaux de référence que constituent la PANI dopée par l'acide camphre-10-sulfonique et le PEDOT.

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Sève, Gilles. "Stabilité des ouvrages géotechniques : Données expérimentales et méthodes d'analyse." Marne-la-vallée, ENPC, 1998. http://www.theses.fr/1998ENPC0013.

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Abstract:

Actuellement, la justification de la stabilité des projets d'ouvrages géotechniques se fait par catégories d'ouvrages et utilise des méthodes de calcul codifiées. Le travail présenté dans ce mémoire traite de la validation expérimentale des différentes méthodes de calcul de stabilité des ouvrages géotechniques (talus de déblai, talus de remblai éventuellement renforcés, pentes naturelles). Les principes mécaniques et les hypothèses sur lesquelles reposent les différentes méthodes de calcul de stabilité du massif de sol sont décrites et analysées. Elles ont été classées en trois catégories : a) les méthodes de calcul de stabilité utilisant l'équilibre limite, b) les méthodes de calcul de stabilité utilisant le calcul a la rupture (analyse limite), c) les méthodes de calcul en déformation (application de la méthode des éléments finis). Une étude comparative des méthodes de calcul de stabilité de pente a permis de préciser leurs limites d'application. Les coefficients de sécurité calculés par plusieurs méthodes différentes diffèrent peu (moins de 10 pourcents) les uns des autres. La pratique du calcul de stabilité des talus est décrite et analysée. On aborde les aspects réglementaires, et en particulier, on décrit les principes de la justification des ouvrages selon les recommandations de l'Eurocode 7. On évalue sur la base d'études paramétriques, la mise en œuvre de l'Eurocode 7 et son influence sur les géométries des ouvrages. Différents aspects particuliers du dimensionnement d'ouvrages géotechniques : les talus, les pentes sous séisme, les massifs renforcés par clouage sont considérés. Des sites de référence sont décrits auxquels on applique les méthodes de dimensionnement. Leurs prévisions sont comparées au comportement des ouvrages réels. Des justifications expérimentales des méthodes de dimensionnement en sont déduites Earthwork projects are generally designed, using methods of calculation which are defined by codes and practice depending on earthwork type. The present study deals with the experimental validation of the methods used to compute earthwork stability (natural slopes, excavations and embankments, eventually reinforced). The mechanical principles and assumptions of various methods are described and analysed. Three groups have been assessed : a) methods based on limit equilibrium, b) methods based on limit analysis theory and c) methods based on deformations computing using FEM. A comparative study between different methods leads to specify their limits of applicability and indicates that the factors of safety calculated using one or another method are very close (less that 10 % difference). Common practice of slope stability analysis is described and analysed. Regulations and codes are also presented with emphasis on Eurocode 7. The effect of using Eurocode 7 recommendations for design is illustrated by a parametric study. Particular slope problems, like natural and embankment slopes subjected to seismic loading, as well as special earthwork techniques (soil nailing) are evaluated. Numerous sites are fully described and analysed using different methods. Predictions are compared to the actual slope behaviour. Experimental validation of most numerical methods is presented

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Hirata, Silvia. "Stabilité de la convection thermique et / ou solutale en couches fluide et poreuse superposées." Paris 6, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00175767.

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Abstract:

Ce travail concerne la convection naturelle au sein d'un système fluide-poreux en couche horizontale. On présente l’analyse de stabilité linéaire des modèles à un et deux domaines, avec diffusion visqueuse dans le milieu poreux. Nos résultats sont comparés avec ceux du modèle à deux domaines utilisant la formulation de Darcy. Un bon accord est observé entre les résultats des modèles à deux domaines, ce qui indique que le terme de Brinkman joue un rôle secondaire dans la stabilité. On montre que le modèle à un domaine peut conduire à des résultats sensiblement différents lorsque la transition entre fluide et le milieu poreux est décrite par une discontinuité des propriétés. Il faut alors modifier la formulation en effectuant la différentiation au sens des distributions. Ainsi, le modèle à un domaine conduit aux mêmes seuils de stabilité que les formulations à deux domaines. L'influence des paramètres caractéristiques sur la stabilité des systèmes thermique et thermosolutal est discutée.

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Le, Meur Hervé. "Existence, unicité et stabilité d'écoulements de fluides viscoélastiques avec interfaces." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112406.

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Abstract:

En première partie, nous étudions l'unicité d'écoulements monodimensionnels de plusieurs fluides viscoélastiques (FVE) de différents modèles, avec interface droite, en géométrie plane (Johnson-Segalman, PTTet MPTT) et cylindrique (Johnson-Segalman). Nous montrons également, grâce à une formulation mécanique, que les solutions planes et cylindriques du modèle Johnson-Segalman ne peuvent pas exploser. Puis nous démontrons la stabilité linéaire monodimensionnelle de l'écoulement de couette d'un fluide de type PTT ou MPTT grâce a une étude du spectre. Enfin, nous proposons un nouveau modèle qui présente notamment les avantages de PTT, sans les inconvénients de MPTT, assure l'unicité de solutions et tient compte du cisaillement. En deuxième partie, nous démontrons l'existence en temps petit d'un écoulement de FVE avec une surface libre et un domaine non borne. En troisième partie, nous étudions la stabilité linéaire par une méthode d'Orr-Sommerfeld justifiée mathématiquement, de l'écoulement de poiseuille plan de deux FVE. Nous commençons par mettre en évidence une hypothèse couramment faite dans la littérature, dont nous donnons un critère de validité, puis faisons une étude asymptotique complète et finissons par une étude non asymptotique du spectre grâce a une méthode d'Arnoldi pour la recherche des valeurs propres

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Moussa, Béchir. "Etude de stabilité et relation fréquence." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20064.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire concerne l'etude de la stabilite des systemes de tensegrite multicellulaires ainsi que la relation entre le niveau d'autocontrainte dans les elements et la premiere frequence du systeme. Un algorithme de calcul a ete concu afin de permettre d'associer les geometries stabilisees (recherche de forme) a l'etude de comportement sous chargements statique et dynamique. Dans ce programme la resolution de l'equation de mouvement est obtenue par utilisation de la methode d'integration implicite de newmark, associee a la methode de newton-raphson pour la resolution de l'equation non lineaire equivalente. La relation entre la tension dans les elements et la premiere frequence sert dans la suite pour controler ou regler la tension a partir de la mesure de cette frequence du systeme. Une methode simplifiee est donnee sous forme d'abaque qui permet de relier l'amplitude du mouvement d'un cable du systeme pris comme reference, a la frequence de resonance et a la tension. Cette etude nous montre qu'on peut modifier la rigidite du systeme en agissant sur un ou une famille d'elements bien specifiques. Ce travail represente ainsi un premier pas vers l'adaptabilite des systemes de tensegrite.

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Jeday, Mohamed-Razak. "Convertisseurs d'énergies thermique - chimique - mécanique : étude thermodynamique et évaluation économique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10045.

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Abstract:

Etude des systèmes SEVESEM (stockage et la valorisation de l'énergie par séparation et mélangeage) opérant par vaporisation/condensation. Elle porte sur : - les critères de choix des couples solvant/soluté des pompes à chaleur et des machines mixomécaniques,- l'évaluation économique de deux systèmes : chauffage d'un habitat (avec énergie mécanique intermittente : pompe à chaleur compression/absorption) stockage d'électricité entre heures creuses et pleines (machines mixo-mecaniques) - modélisation, conception, réalisation et expérimentation d'un nouveau type d'absorbeur basé sur la rectification inverse

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Guesnet, Étienne. "Modélisation du comportement mécanique et thermique des silices nano-architecturées." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI075/document.

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Abstract:

Les silices nanostructurées sont des matériaux ultra-poreux (plus de 80% de porosité) utilisés pour la confection de Panneaux Isolants sous Vides (PIV). Elles possèdent des propriétés thermiques exceptionnelles, mais de piètres propriétés mécaniques.L’enjeu de cette thèse est d’étudier ces matériaux aux échelles de la particule (quelques nm), de l’agrégat de particules (quelques dizaines de nm) et de l’agglomérat d’agrégats (quelques centaines de nm), afin de mieux comprendre les comportements mécanique et thermique à l’aide de simulations, et de proposer des pistes pour améliorer le compromis thermique / mécanique. La nature particulaire du matériau et son caractère multi-échelle justifient l’utilisation de méthodes de simulations discrètes (DEM : Discrete Element Method). Un modèle original permettant de générer des agrégats à morphologiecontrôlée (dimension fractale, rayon de giration, porosité) est proposé. Le comportement à la compaction des agrégats est ensuite étudié par simulations DEM. Une approche par cyclage à faible densité a été développée pour obtenir des arrangements initiaux réalistes d’agrégats. La prépondérance des phénomènes adhésifs dans le système rend en effet celui-ci très sensible à l’arrangement initial. La réponse en traction des structures générées par compaction est également évaluée.L’influence de la morphologie des agrégats, de l’adhésion et du frottement ont été étudiées. L’accent est mis sur la comparaison de deux types de silices (pyrogénées et précipitées) présentant des morphologies différentes et pour lesquelles des données expérimentales permettent une confrontation avec les simulations. Les simulations présentées permettent d’apporter des réponses sur l’origine des différences de comportement mécanique observées expérimentalement pour ces deux types de silice.Une modélisation de la conductivité thermique du matériau, avec une focalisation sur la conductivité solide, est également proposée Nanostructured silicas are ultra-porous materials (more than 80 % porosity) used to make Vacuum Insulation Panels (VIP).They have exceptional thermal properties, but poor mechanical properties. The goal of this thesis is to study these materials at the scale of the particle (a few nm), the aggregate of particles (a few tens of nm) and the agglomerate of aggregates (a few hundred nm), in order to better understand mechanical and thermal behaviour using simulations, and to propose ways to improve the thermal / mechanical compromise. The particulate nature of the material and its multi-scale naturejustify the use of Discrete Element Methods (DEM). An original model allowing to generate aggregates with controlledmorphology (fractal dimension, radius of gyration, porosity) is proposed. The compaction behaviour of the aggregates is then studied by DEM. A low-density cycling approach has been developed to obtain realistic initial aggregate arrangements.The preponderance of adhesive phenomena in the system makes it very sensitive to the initial arrangement. The tensile response of structures generated by compaction is also evaluated. The influence of aggregate morphology, adhesion and friction were studied. Emphasis is placed on the comparison of two types of silica (pyrogenic and precipitated) with different morphologies and for which experimental data allow a comparison with simulations. The simulations presented allow us to provide answers on the origin of the differences in mechanical behaviour observed experimentally for these two types of silica.A modeling of the thermal conductivity of the material, with a focus on solid conductivity, is also proposed

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Paddick, Matthew. "Stabilité de couches limites et d'ondes solitaires en mécanique des fluides." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S049/document.

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Abstract:

La présente thèse traite de deux questions de stabilité en mécanique des fluides. Les deux premiers résultats de la thèse sont consacrés au problème de la limite non-visqueuse pour les équations de Navier-Stokes. Il s'agit de déterminer si une famille de solutions de Navier-Stokes dans un demi-espace avec une condition de Navier au bord converge vers une solution du modèle non visqueux, l'équation d'Euler, lorsque les paramètres de viscosité tendent vers zéro. Dans un premier temps, on considère le modèle incompressible 2D. Nous obtenons la convergence dans L2 des solutions faibles de Navier-Stokes vers une solution forte d'Euler, et une instabilité dans L∞ en temps très court pour certaines données initiales qui sont des solutions stationnaires de l'équation d'Euler. Ces résultats ne sont pas contradictoires, et on construit un exemple de donnée initiale permettant de voir se réaliser les deux phénomènes simultanément dans le cadre périodique. Dans un second temps, on s'intéresse au modèle compressible isentropique (température constante) en 3D. On démontre l'existence de solutions dans des espaces de Sobolev conormaux sur un temps qui ne dépend pas de la viscosité lorsque celle-ci devient très petite, et on obtient la convergence forte de ces solutions vers une solution de l'équation d'Euler sur ce temps uniforme par des arguments de compacité. Le troisième résultat de cette thèse traite d'un problème de stabilité d'ondes solitaires. Précisément, on considère un fluide isentropique et non visqueux avec capillarité interne, régi par le modèle d'Euler-Korteweg, et on montre l'instabilité transverse non-linéaire de solitons, c'est-à-dire que des perturbations 2D initialement petites d'une solution sous forme d'onde progressive 1D peuvent s'éloigner de manière importante de celle-ci This thesis deals with a couple of stability problems in fluid mechanics. In the first two parts, we work on the inviscid limit problem for Navier-Stokes equations. We look to show whether or not a sequence of solutions to Navier-Stokes in a half-space with a Navier slip condition on the boundary converges towards a solution of the inviscid model, the Euler equation, when the viscosity parameters vanish. First, we consider the 2D incompressible model. We obtain convergence in L2 of weak solutions of Navier-Stokes towards a strong solution of Euler, as well as the instability in L∞ in a very short time of some initial data chosen as stationary solutions to the Euler equation. These results are not contradictory, and we construct initial data that allows both phenomena to occur simultaneously in the periodic setting. Second, we look at the 3D isentropic (constant temperature) compressible equations. We show that solutions exist in conormal Sobolev spaces for a time that does not depend on the viscosity when this is small, and we get strong convergence towards a solution of the Euler equation on this uniform time of existence by compactness arguments. In the third part of the thesis, we work on a solitary wave stability problem. To be precise, we consider an isentropic, compressible, inviscid fluid with internal capillarity, governed by the Euler-Korteweg equations, and we show the transverse nonlinear instability of solitons, that is that initially small 2D perturbations of a 1D travelling wave solution can end up far from it

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Chraibi, Ajjaj Said. "Flambage de coques cylindriques sous combinaison de chargements mécaniques et thermique cyclique." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0034.

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Abstract:

Dans certaines appliations industrielles, le risque de flambage par interaction de deux ou plusieurs sollicitations est particulièrement à craindre du fait qu'il peut se produire pour des intensités de service. Le risque est d'autant plus grand lorsque l'une des sollicitations, par exemple thermique, est appliquée cycliquement. Le présent travail a pour objet d'apporter une contribution à la compréhension et à l'analyse de ce phénomène. L'étude est menée au moyen d'essais et de calculs numériques expérimentaux pour deux types combinaison. Le premier, réalisé sur des coques en matériau nickel électro-déposé, vise à étudier la combinaison d'un effort axial de traction et d'une pression latérale externe. L'apport d'une précontrainte aussi bien élastique que plastique, l'influence de l'ordre d'application des deux sollicitations ainsi que l'effet du cyclage de la pression sont analysés. La comparaison avec les résultats numériques permet une meilleure compréhension du phénomène et l'identification d'une modélisation adéquate pour représenter la loi constitutive dans le calcul de bifurcation. Le second type porte sur l'état d'interaction de cette combinaison avec un gradient axial thermique cyclique. L'étude est envisagée sur des coques cylindriques en acier inoxydable roulées et soudées sur une génératrice. Les résultats expérimentaux et numériques permettent d'apporter des éléments de réponse concernant la contribution de chaque chargement sur l'apparition du flambage. En particulier, un seuil de pression nominale est proposé, au-dessous duquel le risque d'interaction de ces trois sollicitations par effet de cyclage thermique peut être écarté In certain industrial application, the risk of buckling under the simultaneous action of two or more loads may be very high. The risk becomes even greater if one of the loads, for exemple the thermal load, is cyclic. The abject of this work is to bring a contribution to the understanding and analysis of this phenomena. The study was carried out using both experimental and numerical means, it covers two load combinations. In the first case, a combination of axial traction and external pressure was studied on cylindrical electroplated nickel shells. The influence of the following parameters was studied: The elastic and plastic axial prestress. The order of application of the two loads. The cyclic application of the external pressure load. Comparison with numerical results allows a better understanding of the phenomena and enables us to identify a suitable modelisation to represent the constitutive law in the buckling calculations. The second case consisted of applying the same mechanical loads combined to a cyclic axial gradient of temperature. The tests were carried on specimens made of stainless steel sheet rolled and welded along a generating line. Experimental and numerical results give useful data concerning the contribution of each of the loads to buckling. In particular, a nominal pressure limit is put forward. Under this limit, the risk of progressive buckling by cyclic thermal load can be put aside

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Abed-Meraim, Farid. "Quelques problèmes de stabilité et de bifurcation des solides visqueux." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00655820.

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Abstract:

Ces travaux de thèse sont composés principalement de deux grandes parties de volumes inégaux dont voici le résumé des contenus : Partie I : Elle concerne les problèmes de stabilité et de bifurcation rencontrés dans les matériaux indépendants du temps physique (i.e., élastiques ou élasto-plastiques). Une analyse approfondie et détaillée des différentes études dans ce domaine nous permet de faire une présentation originale et synthétique de la théorie de la stabilité et de la bifurcation. Une illustration de cette théorie est ensuite donnée à travers une collaboration industrielle avec la SNECMA. On y effectue des simulations numériques du formage des aubes de réacteurs d'avions accompagnées d'analyses des états critiques de flambage. Les conclusions de ces simulations montrent clairement la nécessité de tenir compte du comportement visqueux du matériau et motivent ainsi la seconde partie de la thèse. Partie II : La deuxième partie des travaux de thèse est la plus importante quant au volume et au fond. Elle concerne les problèmes de stabilité des matériaux dépendant du temps physique (i.e., visco-élastiques ou visco-plastiques). L'objectif de cette étude est double : D'une part, une modélisation théorique du problème de stabilité des solides visqueux est proposée. Cette modélisation a pour but de poser le problème étudié comme un problème de stabilité de l'évolution quasi statique du solide visqueux considéré. En effet, l'absence d'équilibres pour de telles structures visqueuses nous amène naturellement à étudier la stabilité de leurs évolutions quasi statiques. Ces dernières dépendent bien entendu de la vitesse du chargement, ce qui constitue une source de difficultés dans une telle analyse. Cette façon de poser le problème en termes de stabilité de trajectoires est, à notre connaissance, originale et généralise la notion plus classique de la stabilité d'un équilibre. Elle consiste, en quelque sorte, à mesurer la sensibilité des mouvements aux perturbations extérieures. D'autre part, la recherche de critères assurant la stabilité de l'évolution visqueuse est menée en étroite liaison avec les résultats mathématiques relatifs aux équations différentielles non autonomes. Il est mis en évidence, notamment, que la principale difficulté dans cette analyse vient du caractère non autonome des équations différentielles régissant l'évolution quasi statique visqueuse. Les conditions suffisantes de stabilité auxquelles on aboutit sont obtenues principalement par deux méthodes. La première consiste à construire des fonctionnelles de Lyapunov adéquates à la physique du problème ou à utiliser la méthode de linéarisation autour de la réponse quasi statique. L'autre démarche est plus directe et permet d'établir le critère de stabilité de l'évolution par des considérations de continuité de la réponse par rapport aux données initiales. Cette deuxième démarche a l'avantage de s'appliquer aussi bien aux évolutions visco-plastiques qu'aux évolutions élasto-plastiques. Enfin, l'application de ces différents résultats aux modèles de tiges de Shanley et pour le cas des poutres permet d'illustrer notre méthodologie sur des exemples concrets et de comprendre la portée des critères de stabilité ainsi obtenus.

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Loueslati, Karim. "Stabilité hydrodynamique et magnétohydrodynamique d'un jet capillaire tournant." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2000_LOUESLATI_K.pdf.

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Abstract:

L'analyse de stabilité linéaire ainsi que la détermination de la nature des instabilités (absolue ou convective) sont étudiées pour un modèle de jet tournant: le tourbillon de Rankine avec vitesse axiale. Le jet est en rotation solide et sa vitesse axiale est constante. A l'extérieur du jet, le fluide ambiant est animé d'une vitesse axiale différente de celle du jet et sa vitesse azimutale décroît en 1/r. La première partie du travail est constituée des analyses temporelle et spatio-temporelle des instabilités, en fonction des mécanismes physiques présents: tension superficielle, couches de mélange axiale et azimutale, différence de densité et forces centrifuges. L'influence stabilisatrice de la viscosité du jet sur les instabilités centrifuges et la déstabilisation des modes neutres de Kelvin par la viscosité du fluide environnant sont mises en évidence. La modification des transitions absolu/convectif, issues de la tension de surface, de la différence de densité ou du cisaillement, est caractérisée en fonction des nombres de Reynolds interne et externe. En seconde partie, la stabilisation de l'écoulement, en présence d'un champ magnétique axial et lorsque le jet est un fluide parfaitement conducteur et non magnétique, est montrée. L'importance de la stabilisation par le champ magnétique étant fonction de la conductivité électrique du fluide, l'influence du nombre de Reynolds magnétique est étudiée. Le champ magnétique est montré comme facteur de diminution des zones d'instabilité absolues si le jet n'est pas en rotation. Sous certaines conditions, l'addition de la rotation du jet et du champ magnétique peut amener à une transition vers l'état absolument instable. Enfin, dans le cas où le jet, constitué de fluide magnétique et non conducteur, est non tournant, l'importance du champ magnétique axial sur la stabilité spatio-temporelle du système est quantifiée.

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Lopez-Pamies, Oscar. "Sur le comportement effective, l'évolution de microstructure, et la stabilité macroscopique des composites élastomères." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2006. http://www.theses.fr/2006EPXX0049.

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Richer, Stéphanie. "Stabilité thermique et dégradation sous atmosphère contrôlée de prépolymères thermostables à terminaisons propargylique et cyanate." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10301.

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Abstract:

De nos jours, de nombreux polymères thermostables réticulables ont été mis au point, et parmi eux les prépolymères à fonction propargylique et cyanate. Ces matériaux, utilisés dans le domaine des adhésifs, des composites et dans les industries aéronautique et électronique, ont la particularité de présenter d'excellentes propriétés thermiques, mécaniques et diélectriques tout en ayant de faibles propriétés oxydatives. Cependant, la préparation et l'évolution de ces polymères au cours du temps, lors d'un traitement thermique à l'état fondu, entraîne la formation de produits secondaires qui peuvent altérer certaines propriétés du matériau. L'objectif de cette thèse consiste, dans un premier temps, à étudier les prépolymères et déterminer la structure chimique et les mécanismes de formation des produits secondaires apparus au cours du traitement thermique. L'avancement de l'homopolymérisation, avant le point de gel, a été suivi par voie liquide grâce à la CLHP/UV/SM, la CES, le MALDI-TOF et la spectrométrie RMN1H, 13C et 19F en phase liquide. Les analyses par voie solide (DSC, ATG, RMN13C solide et IRTF) ont permis d'étudier la polymérisation de manière à valider le cycle thermique utilisé. Dans un second temps, nous avons étudié la thermostabilité et la dégradation thermique des matériaux réticulés afin de prévoir la remédiation de ces derniers après usage. La thermostabilité des polymères a été caractérisée en régime stationnaire par ATG en isotherme pendant 24 h et en régime dynamique par ATG, analyse des dégagements de CO2, H2O et NOx et étude des résidus de dégradation par analyse élémentaire, IRTF et RMN13C solide. Les volatils dégagés lors de la dégradation, sous gaz inerte, ont été caractérisés par couplage Pyrolyse-Ténax-TCT-SM (trappe à ions). La synthèse de ces résultats nous a permis de connaître les mécanismes de polymérisation et de dégradation de ces matériaux ainsi que l'influence de la rotule centrale.

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Fourel, Loïc. "Stabilité et instabillité de la lithosphère continentale." Paris, Institut de physique du globe, 2009. http://www.theses.fr/2009GLOB0008.

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Abstract:

La plupart des études traitant de la longévité des cratons abordent le sujet du point de vue de leur stabilité et non de leur instabilité. Nous analysons les conditions de stabilité et d'instabilité de la lithosphère continentale par le biais de simulations numériques et d'expériences de laboratoire. La lithosphère est faite de manteau différencié, plus visqueux et moins dense que le manteau primitif. Nous traitons des cas où la viscosité est constante et où elle dépend de la température. Nous mettons en évidence deux régimes différents. Dans le premier, la lithosphère est stable au dessus d'une convection n'impliquant que le manteau sous-jacent. Dans le deuxième cas, la partie inférieure de la lithosphère se déstabilise et les caractéristiques de la convection dépendent de sa viscosité (et non de celle du manteau sous-jacent). Des lois d'échelle dérivées d'un grand nombre de simulations ont été établies pour les deux régimes. Elles nous permettent d'estimer la différence de température disponible pour la convection sous les continents et le nombre de flottabilité de la lithosphère continentale. Les expériences de laboratoire nous ont permis de préciser le comportement de ces instabilités dans le cas de continents de taille finie. Pour l'ensemble des géométries testées, le patron convectif se développe de manière radiale sur une couronne dont la largeur varie avec les nombres sans dimension du système. Le rapport d'aspect, hauteur sur largeur, d'un continent influe sur sa stabilité. Plus il est grand et plus le continent est stable Most of the studies concerning cratonic longevity tackle the problem from the stability point of view and not the instability. We analyze stability and instability conditions of continental lithosphere through numerical simulations and laboratory experiments. Continental lithosphere is made of differentiated mantle, more viscous and less dense than the primitive mantle. We treat cases in which viscosity is constant and where it depends on temperature. We characterize two different regimes. In the first one, the lithosphere remains stable over a convection which only implies the underlying mantle. In the second one, the lower part of lithosphere is unstable and the characteristics of convection only depend on its viscosity (not the viscosity of the underlying mantle). Scaling laws are derived from numerous simulations for both regimes. They allow us to estimate the temperature difference available for convection underneath the continents as well as the buoyancy number for continental lithosphere. Laboratory experiments define the behaviour of such instabilities in the case of continents of finite horizontal width. For every geometry tested, the convective pattern develops radially over a corona which width depends on the dimensionless numbers of the system. The aspect ratio, defined as height over width, of a continent affects its stability. The greater it is, the stabler is the continent

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Roy, Clément. "Dynamique et stabilité de tourbillons avec écoulement axial." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00436894.

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Abstract:

Cette étude fondamentale présente des résultats expérimentaux et numériques concernant la dynamique et la stabilité de tourbillons avec écoulement axial, pour des nombres de Reynolds modérés. La première partie de la thèse s'attache à étudier l'instabilité elliptique dans des paires de tourbillons co- et contrarotatifs, avec écoulement axial. L'étude de stabilité de deux tourbillons corotatifs de Batchelor, réalisée avec un code à éléments spectraux, a permis d'identifier clairement des modes de l'instabilité elliptique à structure spatiale complexe, pour différentes valeurs de l'écoulement axial et du nombre d'onde axial. Expérimentalement, l'instabilité elliptique a été mise en évidence dans des paires de tourbillons co- et contra-rotatifs, générées au moyen de deux demi-ailes placées dans un canal hydrodynamique. L'analyse POD (Proper Orthogonal Decomposition) d'images acquises par une caméra rapide a mené à une caractérisation précise du mode de l'instabilité observé, qui implique des perturbations avec des nombres azimutaux m=0 et m=2, remplissant la condition de résonance de l'instabilité elliptique. L'analyse numérique de stabilité des vortex expérimentaux, caractérisés par une méthode de Vélocimétrie Stéréoscopique par Images de Particules, a montré le même mode instable. Les longueurs d'onde et taux de croissance expérimentaux et numériques sont en bon accord. La deuxième partie de l'étude porte sur le "vortex meandering", abord expérimentalement en générant un vortex de bout d'aile. Une analyse détaillée des perturbations du tourbillon permet de mettre ce phénomène en relation avec la théorie de croissance transitoire des perturbations d'un vortex isolé.

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Sino, Rim. "Comportement dynamique et stabilité des rotors : application aux rotors composites." Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0067/these.pdf.

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Abstract:

Ce travail a pour objet l'étude de la stabilité des ensembles tournants lorsque des termes d'amortissement interne (dus aux matériaux) et d'amortissement externe (paliers) sont introduits dans le modèle. La majorité des études identifiées dans la littérature sont fondées sur des développements numériques. La principale difficulté réside dans l'évaluation des paramètres physiques de l'amortissement interne qui permettent une prédiction des instabilités potentielles avec une précision suffisante. Afin de considérer des propriétés mécaniques réelles en terme d'amortissement interne, un modèle rhéologique de solide viscoélastique associé à une approche générale éléments finis de type poutre est développée, incluant les effets de cisaillement transverse. Après une description théorique (choix du modèle d'amortissement interne et équations du mouvement), une première application valide la méthode proposée. L'influence de l'amortissement sur les fréquences et les seuils d'instabilité est analysée via une étude paramétrique. Les résultats sont comparés à ceux obtenus à partir d'une approche analytique et à partir des expérimentations en rotation. Une seconde application s'intéresse à la stabilité dynamique d'un rotor composite avec prise en compte de l'amortissement avec prise en compte de l'amortissement interne et du cisaillement transverse. Une théorie simplifiée d'homogénéisation de poutre (SHBT : Simplified Homogenized Beam Theory), associée à une formulation éléments finis est introduite et utilisée pour évaluer les fréquences naturelles et les seuils d'instabilité. Cette théorie est comparée avec d'autres théories issues de la littérature (EMBT : Equivalent Modulus Beam Theory), EMBT modifié et (LBT : Layerwise Beam Theory). Une étude qualitative montre l'influence de différents paramètres (orientations, séquences d'empilement, etc. . . ) ainsi que les effets du cisaillement transverse lorsque ce dernier est introduit dans le modèle. Les effets associés sont traduits directement en terme de fréquences et de seuils d'instabilité de la structure tournante lorsque des empilements symétriques aussi bien qu'asymétriques sont considérés This work deals with the study of dynamic instabilities within rotating assemblies due to internal damping effects. In order to consider realistic mechanical properties, in terms of internal damping, a rheological model is associated to a general finite element beam approach, including transversal shear. After a description of the theoretical background (choice of internal damping model and equations of motion), a first application illustrates the ability of the proposed model. The influence of damping on frequencies and on instability thresholds is investigated using a parametric study. Results are compared to those obtained from an analytical approach as well as from experiments. A second application is concerned with the dynamic instability of an internally damped rotating composite shaft. A Simplified Homogenized Beam Theory (SHBT), which takes into account internal damping, is introduced and then used to evaluate natural frequencies and instability thresholds. The results are compared to those obtained by using an Equivalent Modulus Beam Theory (EMBT) widely used in the literature, a Modified Equivalent Modulus Beam Theory and a Layerwise Beam Theory (LBT). The influence of laminate parameters: stacking sequences, fiber orientation and transversal shear effect on natural frequencies and instability thresholds of the shaft is studied via a parametrical study. This parametric study shows that shaft instability thresholds can be very sensitive to all these parameters

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Mézière, Yves. "Quelques aspects de la stabilité et de la bifurcation élastique." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066525.

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Abstract:

Position du problème de l'équilibre statique en transformation finie. Critère de stabilité; état critique. Calcul des charges critiques. Comportement post-critique : cas des structures parfaites. Structures imparfaites : prise en compte des défauts de forme. Exemple : comportement du cylindre sous compression simple.

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Dissertations / Theses on the topic 'Stabilité thermique et mécanique'

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