Dissertations / Theses on the topic 'Structures métalliques'
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Bachelier, Guillaume. "Propriétés optiques de nano-structures métalliques et semi-conductrices." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008229.
Full textAbstract:
La spectrométrie Raman, mettant en jeu des phonons de longueur d'onde nanométrique, est une technique de choix pour l'étude des nanostructures. Elle met en évidence les effets de localisation ou de mélange des états électroniques. La cohérence spatiale des modes de vibration, à l'origine du phénomène d'interférence Raman, permet quant à elle de sonder de la structuration spatiale de la matière, tant d'un point de vue électronique qu'acoustique, ouvrant ainsi la voie vers des dispositifs de caractérisation intégrés. La spécificité de l'approche développée dans ce manuscrit réside dans la comparaison entre mesures et calculs de la section efficace de diffusion Raman. Elle apporte une compréhension quantitative des fréquences mais aussi des intensités des pics mesurés. Ainsi, cette démarche a permis d'identifier un nouveau mécanisme de couplage phonon-plasmon qui s'est avéré être le mécanisme dominant la diffusion Raman basses fréquences dans les nano-particules métalliques.
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Jabbado, Mohamad. "Fatigue polycyclique des structures métalliques : durée de vie sous chargements variables." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002116.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de présenter un modèle prédictif de durée de vie à l'amorçage des structures métalliques travaillant en endurance limitée et qui sont soumises à des sollicitations multiaxiales d'amplitude variable. La particularité de ce modèle déterministe réside dans son utilisation possible dans l'industrie qui requiert certaines exigences : modèle prédictif sur structures sans comptage de cycles, d'utilisation simple en termes de données et de rapidité (pas trop de paramètres à identifier, pas trop de données de fatigue utilisées et calcul moins coûteux) et applicable sur une large variété de matériaux métalliques pour tout type de séquences répétées de chargement multiaxial d'amplitude variable. Après une analyse bibliographique des critères proposés dans ce domaine, aucun d'entre eux n'est utilisable dans les bureaux d'études, et ne répond pas complètement aux exigences industrielles. Le modèle est fondé à l'échelle mésoscopique. Il repose sur deux points : (i) le choix de la déformation plastique mésoscopique cumulée du cycle stabilisé "pc s comme variable de dommage avec l'utilisation d'un modèle élastoplastique dépendant de la pression hydrostatique pour son évaluation, (ii) la détermination de la durée de vie à l'amorçage via un facteur d'endommagement dépendant de "pc s et de certains paramètres liés au matériau et au chargement. Le modèle fait intervenir six paramètres identifiables à l'aide d'une courbe de Wöhler et deux limites d'endurance. La validation du modèle est assurée via des essais de fatigue (de la littérature) sous chargement multiaxial d'amplitude constante et variable, réalisés sur cinq matériaux. De bonnes corrélations avec les essais expérimentaux ont été obtenues. Enfin, le modèle est utilisé pour déterminer la durée de vie à l'endurance limitée d'un ressort de suspension d'automobile.
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Pankau, Rafal. "Conception optimale des portiques avec la prise en compte des problèmes de stabilité." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10022/document.
Full textAbstract:
L’utilisation des portiques métalliques est très courante dans le génie civil. Au cours du processus de conception les ingénieurs cherchent à réduire les coûts de la construction, en diminuant ainsi le coût total de l’investissement. La complexité du problème et l’absence des outils assistant le processus d’optimisation rendent difficile l’usage efficace de matériau. Dans la thèse, les algorithmes génétiques ont été appliqués afin de résoudre les problèmes d’optimisation des portiques métalliques. La première partie concerne l’analyse de la problématique de conception des portiques et la définition du cahier de charges. Les normes européennes et polonaises de conception des structures métalliques et de chargement ont été comparées. Les procédures de dimensionnement des sections et d’éléments ont été développées, en respectant toutes les contraintes imposées par des structures réelles. Ensuite, une version d’algorithme génétique adapté à l’optimisation des portiques a été présentée. Un logiciel complet, comportant des modules d’analyse statique, decalcul de stabilité, de dimensionnement et d’optimisation a été développé. Le logiciel crée a été appliqué aux problèmes d’optimisation des portiques métalliques. Les solutions ont été calculées d’abord en accord avec les normes de conception européennes et ensuite polonaises. L’optimisation des 96 exemples des portiques de géométrie et chargement différentes a été effectuée. L’analyse des solutions a permis de formuler la conclusion ainsi que lesrecommandations concernant la conception optimale des portiques. Les résultats obtenus peuvent être utiles dans les problèmes réels de conceptionThe use of portal frames in building engineering is very common. Engineers, during the design process, aim to reduce the cost of the structure and, consequently, the whole investment. The complexity of the problem and lack of proper tools assisting the optimisation process, hamper the effective use of material. In the thesis, the genetic algorithms were used to solve the problem of optimization of steel portal frames. In the first part of dissertation, the problems of steel portal frames design were analysed and design assumptions were done. European and Polish codes for steel structures design andstandards for loads got acquainted. Procedures for section and element dimensioning were built taking into account all essential applied to real structures. Next, a version of the genetic algorithm adapted for the optimization of frame structureswas presented. A complete computer program containing modules of static analysis, stability analysis, dimensioning and optimization has been created. The developed software was applied to the problem of optimization of steel portalframes. The solutions were calculated according to European standards, and afterwards Polish standards. The optimization of 96 frame examples of different geometry and loading was carried out. The analysis of solutions enabled us to formulate conclusion and recommendations concerning optimal design of portal frames. The obtained results can be useful in real design problems
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Le, Crom Levasseur Bénédicte. "Evaluation ultrasonore des réparations de structures métalliques par collage de patchs composites." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00497651.
Full textAbstract:
Cette thèse s'est déroulée dans le contexte de l'évaluation non destructive du collage de patches composites employés pour la réparation de structures aéronautiques. Le besoin a été exprimé par la DGA Techniques Aéronautiques (Toulouse). Le travail effectué a consisté en l'exploitation des ondes guidées, de type SH puis Lamb, pour mesurer des caractéristiques mécaniques d'un joint de colle et tenter d'évaluer, de manière non destructive, la qualité du collage. Dans un premier temps, les propriétés viscoélastiques des matériaux assemblés sont déterminées. Elles servent alors de données d'entrée à des modèles, basés sur la méthode SAFE (Semi Analytical Finite Element method), permettant d'obtenir les courbes de dispersion ainsi que les champs des différents modes guidés se propageant le long de l'assemblage collé. Ces simulations numériques permettent alors d'évaluer le potentiel des ondes guidées à caractériser un adhésif. Des mesures expérimentales sont ensuite menées pour confirmer les prédictions numériques. Finalement la résolution d'un problème inverse, qui consiste à évaluer les modules de rigidité de la couche de colle se situant entre une plaque d'aluminium et un patch, est proposée pour établir des pistes d'évaluation non destructive d'un collage répondant au besoin industriel. Cette étude a été financée par la DGA, France.
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MARINHO, IVY JEANN PINTO. "LE PROJET OPTIMUM DE STRUCTURES MÉTALLIQUES DE GRADINS A RÉUTILISABLES PAR ANSYS." PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO, 2002. http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=5111@1.
Full textAbstract:
COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIORLes structures métalliques qui sont utilisés en gradins réutilisables ou temporaires pour les grands événements publics sont composés par barres et connecteurs. Le haut niveau de charges dynamiques que ces structures sont sujets et as caractéristique d être réutilisables, la rend différent des autres structures de l ingénieur civil. Alors, elles doivent être donné évitant l effect de résonance dynamique. Cet-à-dire, lorsque nous optimisons ces structures, nous devrions considérer la restriction relative aux fréquences naturelles qui devraient être dehors de la bande des fréquences sollicitant. En plus, c est nécessaire qu elle réponde convenablement aux charges statiques. Alors, quelconque amélioration en son suppléant statique et dynamique apportera des avantages directs au projet. L idée de ce travail est proposer l optimisation du projet statique et dynamique de gradins réutilisabless en utilisant modélisation et analyse numérique de structures par la méthode des éléments finis (ANSYS 5.4/5.5-APDL) et optimisation par la méthode de programmation mathématique. Le projet optimum des éléments de la structure, sujet à charge statique, est basé sur les suivant paramètres : Poids et tension. En plus, il faut vérifier le niveau de sécurité contre la ruine lorsqu elles sont sujet à charges dynamiques intenses, en proposant des critères pour la correcte disposition du fortifier, en observant les variations dans les fréquences naturelles et façons de vibration. L optimisation de ces structures des beaucoup d applications apportera d avntage immédiat à la population.
Estruturas metálicas de arquibancadas reutilizáveis ou temporárias são utilizadas em grandes eventos públicos, sendo compostas por barras e conectores, com montagem realizada in loco. O elevado nível de cargas rítmicas aplicadas a tais estruturas e sua característica de múltipla reutilização, a difere de estruturas comuns da Engenharia Civil, exigindo que elas sejam projetadas de modo a evitar o efeito de ressonância dinâmica. Isso significa que, ao otimizar tais estruturas, deve-se considerar a restrição relativa às freqüências naturais que devem estar fora da faixa das freqüências solicitantes. Além disso, é necessário que a estrutura responda adequadamente às cargas estáticas. Disto resulta que eventuais melhorias no seu desempenho estático e dinâmico trarão benefícios diretos ao projeto. A idéia deste trabalho é propor a otimização do projeto estático e dinâmico de arquibancadas reutilizáveis, utilizando-se modelagem e análise numérica de estruturas reais pelo Método dos Elementos Finitos (ANSYS 5.4/5.5 - APDL), e otimização por método de programação matemática. Pretende-se atingir o dimensionamento ótimo dos elementos componentes da estrutura, sob carga estática, baseado nos parâmetros peso e tensão, além de verificar o nível de segurança contra colapso quando sujeitas a solicitações rítmicas intensas, propondo critérios para a correta disposição do contraventamento, observando as variações nas freqüências naturais e modos de vibração. A otimização dessas estruturas de grande aplicação comercial trará benefício imediato à população.
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Leclere, Guillaume. "Simulation numérique de la rupture dynamique de structures métalliques à l'échelle macroscopique." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2118.
Full textAbstract:
Ces travaux s'intègrent dans le cadre d'une collaboration avec trois partenaires industriels : Auto-Châssis-International (Business Unit de Renault), le GERBAM et le CTSN (entités de la DGA). Tous trois sont confrontés dans leurs études au dimensionnement jusqu'à rupture de structures métalliques sous sollicitations dynamiques. Notre travail contribue à la réduction de campagnes d'essais coûteuses par des simulations numériques fiables permettant de prédire numériquement la rupture de ces structures. Obtenir une stratégie numérique simple et rapidement utilisable dans le cadre d'activités d'ingénierie est la ligne directrice principale de cette étude. En final, nous souhaitons en particulier prédire la vitesse critique d'impact d'une masse sur le bras d'un porte-fusée (maillage 3D) et la résistance d'une cloison de bâtiment de surface soumise à un souffle (maillage 2D). Nous choisissons de représenter ces phénomènes de rupture par des conditions de perte d'unicité de la solution en vitesse (bifurcation) dans l'équilibre mécanique. L'expression représentative des conditions de bifurcation est intimement liée à la loi de comportement utilisée. Les vitesses de déformation rencontrées dans les exemples traités et pour les matériaux utilisés ne nécessitent pas, à priori, l'utilisation d'une loi viscoplastique. Nous avons utilisé une loi élastoplastique en grandes transformations que nous avons implémentée dans le code industriel ABAQUS/Explicit. Deux techniques d'intégration de la loi de comportement (méthode d'Euler explicite couplée à un critère de convergence et la méthode du Return-Mapping) ont été étudiées dans le but d'obtenir un bon compromis entre coût numérique et précision. Des cas simples sont utilisés pour valider l'implémentation et pour comparer la réponse des deux méthodes. Une étude de l'influence des paramètres de la simulation (taille de mailles) sur des géométries "simples" (traction dynamique d'un barreau et écrasement dynamique radial d'un anneau) complète la validation de notre approche. Les essais sous puits de chute (ACI) et des résultats expérimentaux d'explosion nous permettent de mener des corrélations essais/calculs. Les sollicitations étudiées sont correctement simulées avec notre approche. Pour faire le lien entre les modélisations volumiques et planes, l'apport d'un élément 3D/Coque dans le cadre de la modélisation de plaques est également montré à partir d'une étude de faisabilité (comparaison avec les éléments coques classiques). Leur utilisation permet, entre autres, de faciliter la modélisation de variations d'épaisseur.
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De, Luca Anthony. "Redistribution atomique de contaminants métalliques aux interfaces des structures des technologies CMOS." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4302/document.
Full textAbstract:
Au cours de ces travaux de thèse, nous avons étudié la redistribution atomique de contaminantsmétalliques dans le silicium et au voisinage d'une interface SiO2/Si. Pour mener à bien cetteétude, trois techniques de caractérisation complémentaires ont été utilisées (TEM,APT,SIMS).Nous avons dans un premier temps étudié la diffusion ainsi que la ségrégation d'équilibre de contaminants à une interface SiO2/Si, et plus particulièrement, la diffusion du W et du Mo. Le Wprésente une cinétique de diffusion extrêmement lente. Les caractérisations réalisées par TEM et APT nous ont permis de discuter les profils de concentrations mesurés par SIMS et nous ont guidés dans le choix du modèle de diffusion proposé. L'étude de la diffusion du Mo révéle que cette espèce présente une limite de solubilité faible dans le silicium et une forte interaction avec des défauts d'irradiation, provoquant sa précipitation.Dans un second volet, nous nous sommes intéressés à l'effet d'une interface mobile, lors d'une réaction, sur la redistribution atomique des contaminants proches de cette interface. Nous avons ainsiréalisé une étude comparative des comportements du Fe et W lors de procédés d'oxydation.Le tungstène précipite dans le volume et est progressivement rejeté par l'oxydation. Le ferprécipite à l'interface SiO2/Si, provoquant un effet de masquage dont nous avons montré qu'il étaitresponsable de la formation de défauts pyramidaux d'interface, caractéristiques d'une contaminationen fer du silicium. Le procédé de germano-siliciuration de nickel, réalisé à basses températures a également été investigué. Cette réaction provoque le rejet 3D du germanium à l'interface NiSiGe/SiGeDuring this thesis work, we studied the atomic redistribution of metallic contaminantsin silicon and near a SiO2/Si interface. To conduct this study, we used three complementary characterisation techniques : transmission electron microscopy (TEM), atomic probe tomography (APT) and secondary ion mass spectrometry (SIMS).We first studied the diffusion and equilibrium segregation of various contaminants at a SiO2/Si interface, and more particularly, the diffusion of W and Mo. W exhibits a very slow diffusion kinetic.Physico-chemical characterizations performed by TEM and APT allowed discussing the concentrationprofiles obtained by SIMS leading to the diffusion model that we proposed. The study of Mo diffusionrevealed that this specy exhibits a low solubility limit in silicon and strongly interacts with irradiation-induced defects, leading to its precipitation.In a second phase, we studied the effect of a mobile interface, during a reaction, on the atomic redistribution of contaminants near this interface. We performed a comparative study of the behaviourof Fe and W during oxidation processes. W precipitates in the silicon substrate and is progressivelyrejected (snowplow) by the oxidation. Fe preferentially precipitates at the SiO2/Si interface. Theseprecipitates mask a part of the silicon substrate and thus hinder its oxidation, leading to the formation of characteristics pyramidal-shaped defects at the interface. Low temperature nickel germano-silicide formation have also been investigated. This reaction leads to the 3D snowplow of germanium atoms at the NiSiGe/SiGe interface
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Le, Crom Bénédicte. "Evaluation ultrasonore des réparations de structures métalliques par collage de patchs composites." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14024/document.
Full textAbstract:
Cette thèse s’est déroulée dans le contexte de l’évaluation non destructive du collage de patches composites employés pour la réparation de structures aéronautiques. Le besoin a été exprimé par la DGA Techniques Aéronautiques (Toulouse). Le travail effectué a consisté en l’exploitation des ondes guidées, de type SH puis Lamb, pour mesurer des caractéristiques mécaniques d'un joint de colle et tenter d’évaluer, de manière non destructive, la qualité du collage. Dans un premier temps, les propriétés viscoélastiques des matériaux assemblés sont déterminées. Elles servent alors de données d’entrée à des modèles, basés sur la méthode SAFE (Semi Analytical Finite Element method), permettant d’obtenir les courbes de dispersion ainsi que les champs des différents modes guidés se propageant le long de l’assemblage collé. Ces simulations numériques permettent alors d’évaluer le potentiel des ondes guidées à caractériser un adhésif. Des mesures expérimentales sont ensuite menées pour confirmer les prédictions numériques. Finalement la résolution d’un problème inverse, qui consiste à évaluer les modules de rigidité de la couche de colle se situant entre une plaque d’aluminium et un patch, est proposée pour établir des pistes d’évaluation non destructive d’un collage répondant au besoin industriel. Cette étude a été financée par la DGA, FranceRepairing of metallic structures using composite patches bonded with an adhesive layer is more and more common in the aeronautic field, and particularly at DGA Techniques Aéronautiques. In order to guarantee the quality of this bond, the sensitivity of ultrasonic guided waves is investigated. Shear-horizontally polarized (SH) waves, and Lamb waves are investigated to infer the stiffness of the adhesive layer. The SAFE method is used to predict the dispersion curves and mode shapes of the different wave modes propagating along the three-layer assembly. Numerical simulations are run for selecting the most appropriate wave modes, i.e. with higher sensitivity to the stiffness of the bond than to other components properties. Experiments are also made for generating-detecting pre-selected SH or Lamb wave modes in order to confirm the numerical predictions. Finally the resolution of an inverse problem, consisting in the evaluation of the stiffness modulus of the bond layer between an aluminium plate and a carbon-epoxy composite patch, at different curing time, is proposed as a contribution to the establishment of possible strategies for bonds testing. This work was supported by DGA, France
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Nguyen, Manh-Hung. "Évaluation des performances de protections passives au feu pour les structures métalliques." Electronic Thesis or Diss., Université Clermont Auvergne (2021-...), 2023. http://www.theses.fr/2023UCFA0046.
Full textAbstract:
Les structures hybrides acier-bois sont de plus en plus utilisées dans le secteur de la construction. Elles offrent plusieurs avantages pratiques en tant que solutions durables avec des capacités de charge et des résistances au feu élevées. Cependant, en raison de la conductivité thermique de l'acier et de la diminution de ses performances mécaniques à haute température, les structures en acier doivent être protégées contre le feu. Le bois, bien que combustible, a un effet isolant et peut être utilisé comme protection passive de l'acier en vue de maintenir sa résistance mécanique aussi longtemps que possible. Les travaux menés dans le cadre de la thèse visent à analyser le comportement thermique d'éléments hybrides acier-bois en combinant essais d’exposition au feu et modélisation numérique. Les essais sont réalisés dans un four construit au laboratoire permettant de monter à une température de 1200 °C. Ils permettent d’obtenir l'évolution de la température sur les surfaces des profilés en acier et dans le bois. Ainsi, des thermocouples sont installés sur la surface des profilés en acier et à différentes profondeurs dans les éléments en bois. Les essais au feu ont été réalisés sur différentes associations acier-bois en utilisant des sections en acier (T et I) et différentes essences de bois. Les résultats montrent que le bois offre une protection significative à la section en acier, principalement au profilé IPE entièrement encapsulé. Le bois se comporte comme un matériau isolant qui réduit de manière significative l'augmentation de température de l'acier. Cette solution contribue au développement de la protection passive des structures en acier en utilisant des matériaux biosourcés. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus par des simulations thermiques à l'aide du logiciel Abaqus. La comparaison montre que le modèle numérique peut être utilisé pour évaluer l'augmentation de température dans l'élément en acier protégé par du bois dans des conditions de haute températureSteel-timber hybrid structures are becoming more and more common in the construction industry. They offer high practical advantages as sustainable solutions with high load-bearing capacities and fire resistance. However, due to steel thermal conductivity and the decrease of mechanical performance with high temperatures, steel structures need to be protected in case of fire. Wood is occasionally used as passive protection of steel to maintain its mechanical strength as long as possible with the aim to prevent structural collapse under fire. This thesis aims to analyse the thermal behaviour of hybrid steel-timber elements through experimental tests and numerical modelling. Experiments in the furnace are performed to obtain the evolution of temperature on the steel profile surfaces and inside the timber element. Thus, thermocouples are installed on the steel profile surface and different depths of timber elements. The fire tests were performed on various steel-timber combinations using T and I steel cross-sections with various wood species. A high-temperature furnace up to 1200 °C built in the laboratory was used. The results show that wood provides significant protection to the steel cross-section mainly the fully encapsulated IPE profile. Wood behaves as an insulating material that significantly reduces the temperature rise in steel. This solution contributes to the development of passive protection of steel structures using bio-based materials. The experimental results are compared to those obtained through thermal simulations using Abaqus software. The comparison shows that the numerical model can be used to evaluate the temperature increase in the steel element protected by timber in high-temperature conditions
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Rahem, Ahmed. "Analyse non linéaire en grandes rotations et grands déplacements des structures minces métalliques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/NQ60783.pdf.
Full text
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Recho, Naman. "Amorçage et propagation d'une fissure de fatigue des éléments de structures métalliques soudés." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066198.
Full text
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Rancurel, Corinne. "Radicaux nitroyde phosphorés et leurs dérivés métalliques : synthèses, structures électroniques et propriétés magnétiques." Bordeaux 1, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR10590.
Full textAbstract:
La these concerne le domaine du magnetisme moleculaire, c'est-a-dire celui de la conception de materiaux magnetiques a partir de molecules paramagnetiques organiques, organometalliques et metallo-organiques. Les radicaux organiques stables que nous avons prepares sont des derives de phosphines et d'oxydes de triphenylphosphine substitues par des groupements tertio butyl-nitroxydes et nitronyl-nitroxydes. Des monoradicaux, biradicaux et triradicaux ont ete obtenus. Ces molecules sont egalement des ligands. Les complexes obtenus derivent de la coordination des phosphines a des metaux diamagnetiques (mo(0), au(i) et pd(ii)) et de la coordination des oxydes de phosphine au mn(ii) paramagnetique. Les proprietes magnetiques de l'ensemble de ces composes ont ete etudiees. Une analyse cristallographique par diffraction de rayons x sur monocristal a ete effectuee pour la plupart de ces derives. Les correlations magneto-structurales sont discutees. La structure electronique des molecules a ete etudiee par rpe en solution liquide et gelee et sur poudre. La repartition de la densite de spin sur les radicaux a ete etudiee par rmn 1h et rmn 31p en phase solide (mas).
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Le, Perchec Jérôme. "Localisations et exaltations de la lumière dans des structures métalliques sub-longueur d'onde." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10014.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse, essentiellement théorique et basé sur une approche modale, porte sur les propriétés optiques de surfaces métalliques comportant un certain nombre de gravures de profil rectangulaire dont les dimensions sont inférieures à la longueur d'onde de la lumière incidente. Ces surfaces présentent des anomalies de réflexion liées à des exaltations locales du champ électromagnétique, dues notamment à des résonances de type Fabry-Pérot à l'intérieur des sillons. L'analyse du problème d'un couple de cavités sub-longueur d'onde, couplées en champ proche, montre comment on peut générer des "points chauds" et contrôler la localisation de la lumière à l'échelle sub-longueur d'onde. Les applications sont de première importance: commutation optique, adressage quantitatif de la lumière, diffusion Raman exaltée en surface (SERS). . . On s'intéresse également aux effets de localisations liés au désordre structurel: la rupture de symétrie d'un arrangement périodique génère différents jeux d'allumage des cavités, très sensibles à la fréquence d'excitation. Certaines prédictions théoriques sont étayées expérimentalement. Enfin, le cas des réseaux lamellaires très fortement sub-longueur d'onde est examiné, en lien avec l'Absorption Optique Anormale et l'effet SERS observés sur certains films métalliques rugueux. Les exaltations géantes du champ électrique, calculées dans les nano-cavités par la méthode modale exacte, dans le domaine visible, s'expliquent par l'excitation de plasmons-polaritons de surface dont les vecteurs d'onde sont très supérieurs à ceux de la lumièreThis thesis presents theoretical works based on a modal approach, about the optical properties of metallic surfaces with rectangular grooves whose dimensions are smaller than the wavelength of the incident light. These surfaces show reflection anomalies related to local enhancements of the electromagnetic field, due to, in particular, Fabry-Pérot like resonances inside the grooves. The problem of two near-field coupled sub-wavelength cavities is analysed. Hot spot phenomena occur, and we show how to control the localization of light at sub-wavelength scales. The results could find important applications: optical switching, quantitative light addressing, surface enhanced Raman scattering (SERS). . . We also study the localization effects due to structural disorder: breaking the symmetry of periodic arrangements, different lighting configurations may appear, very sensitive to the excitation frequency. Some theoretical predictions are evidenced experimentally. Finally, we deal with the case of very sub-wavelength lamellar gratings, in connection with the Abnormal Optical Absorption and the SERS effect observed for some rough metallic films. Giant enhancements of the electric field, calculated inside nano-cavities with the exact modal method, in the visible region, are explained by the excitation of surface plasmons-polaritons whose wave vectors are much larger than those of light
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Coudert, Stéphane. "Modélisation de la dynamique électron-photon-phonon dans des nano-structures métalliques confinantes." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0044.
Full textAbstract:
Nous présentons un travail théorique en forte adéquation avec des résultats d’expériences qui a pour but de mieux comprendre la nature des processus de génération et de relaxation ultrarapides de porteurs chauds dans les métaux. Nous avons développé un code basé sur la résolution de l’équation de Boltzmann pour les électrons et les phonons, qui prend en compte,la diffusion des électrons par les phonons et l’absorption de photons assistée par phonons. Nous montrons l’importance des processus de diffusion Umklapp dans les processus d’absorption tant via les collisions électron-électron que les collisions électron-phonon. La non linéarité du signal de thermoréflectance avec l’énergie déposée nous permet de relier de manière quantitative les signaux de thermoréflectance à la modélisation. À l’aide d’une approche de type Pn, nous résolvons numériquement l’équation de Boltzmann à une dimension spatiale pour les électrons, ce qui nous permet de traiter le transport ultra-rapide sur des dimensions spatiales allant du régime balistique ( 10 nm) à des dimensions de plusieurs centaines de nanomètres tout en mettant en évidence l’effet des porteurs chauds photo-induits sur la dynamique du transport ultrarapide. Ce travail de modélisation nous permet de modéliser les résultats expérimentaux obtenus au LOMA ainsi que des résultats expérimentaux de la littératureIn the present work, we present a theoretical study aiming at understanding ultra-fast generation, elaxation and transport processes of hot carriers in metals. We have developed a numerical code solving the Boltzmann equation for both phonons and electrons which enables to model these ultrafast out of equilibrium processes. The importance of Umklapp processes in absorption mechanisms for electron-electron and electron-phonon scattering is shown. By using the Rosei model, experimental observable are extracted from microscopic calculations as the thermoreflectance signal. Numerical results are compared to experimental data. In general a good agreement is obtained. By coupling the present approach to experimental data, absolute thermoreflectance measurements can be carried out. Finally, Boltzmann equation for electrons with one spatial dimensions and three dimensions in momentum space is numerically solved. This enables to model ultrafast transport from ballistic spatial ( 10 nm) and temporal time scale ( 10 fs), beyond Fourier transport where the temperature is no longer defined, to macrocopic scales. The importance of describing the ultrafast transport of hot carriers is highlighted. The numerical predictions have been compared successfully with experimental results obtained in LOMA and in the litterature
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Fourcade, Thibaut. "Études des propriétés mécaniques de matériaux métalliques en couches minces." Thesis, Toulouse, INPT, 2013. http://www.theses.fr/2013INPT0071/document.
Full textAbstract:
Les couches minces sont utilisées dans un nombre important de domaines industriels comme les Micro- et Nano- Technologies (MNT) ou le traitement de surfaces. Elles peuvent être utilisées soit comme couches de structures, soit pour apporter des fonctions de protection ou de fonctionnalisation à des surfaces. On distingue généralement deux types de couches minces : les couches minces déposées et les couches minces autoportantes. L’objectif du travail présenté dans ce manuscrit est de développer des méthodes de caractérisation mécanique du comportement élasto-plastique des couches minces autoportantes et déposées. Dans un premier temps, nous présentons un essai de microtraction à même de travailler sur des couches d’épaisseur 750 nm et les moyens techniques associés. Ces outils permettent de caractériser les propriétés élasto-plastiques et l’endommagement mécanique des couches minces autoportantes. Dans un second temps, nous nous intéressons à la mise en œuvre de méthodes d’identification paramétrique associées à des essais d’indentation instrumentée dans l’optique de caractériser le comportement élasto-plastique des matériaux en couches minces déposées. Les couches caractérisées dans cette étude sont des multicouches Au-NiCo d’épaisseur totale 22 µm et des couches minces d’aluminium élaborées à partir de plusieurs procédées dont les épaisseurs sont comprises entre 1 et 1,5 µmThe thin films are used in a large number of industrial fields such as Micro- and Nano- Technology (MNT) or treatment of surfaces. They can be used either as layer structures, or to provide protection functions or functionalized surfaces. There are generally two types of thin layers deposited thin films and self-supporting thin layers. The objective of the work presented in this manuscript is to develop methods for mechanical characterization of elastic-plastic behavior of free-standing thin films and deposited. First, we present a microtensile test able to work on 750 nm thick layers and associated technical means. These tools allow to characterize the elastic-plastic properties and mechanical damage freestanding thin films. In a second step, we focus on the implementation of parametric identification methods associated with implementation of instrumented indentation testing in the context of characterizing the elastic-plastic behavior of the deposited thin film materials. The layers characterized in this study are multilayer NiCo In total thickness 22 microns and thin layers of aluminum produced from several procédées with thicknesses between 1 and 1.5 microns
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Bouzy, Emmanuel. "Structures et défauts des carbures produits par la cristallisation d'alliages amorphes chrome-carbone." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1990_BOUZY_E.pdf.
Full textAbstract:
Des alliages amorphes Cr-C 0,25x0,50 ont été élaborés par pulvérisation cathodique. La structure et les défauts des carbures métastables formés sont caractérisés par diffractométrie X et microscopie électronique pour les basses teneurs en carbone (x0,30): 1) l'existence d'un carbure de chrome métastable Cr3C est confirmée, un nouveau carbure à nappes de prismes est mis en évidence: Cr5C2 de même structure que le carbure de HÄGG Fe5C2; 2) le carbure de chrome à chaines de prismes Cr7C3 est ordonné à courte distance. Pour les hautes teneurs en carbone (x>0,30): 1) la structure d'un nouveau carbure de chrome métastable Cr3C2X est déterminée. Ses cristaux présentent un pseudomaclage multiple d'ordre 10 et toute une variété de morphologies de croissance instable; 2) la structure et les défauts d'un carbure précurseur présentant un désordre planaire ont été en partie caractérisés. Les structures de ces deux nouveaux carbures de chrome métastables offrent à l'atome de carbone deux sites interstitiels: prismatique et octaédrique. Cela met en lumière la place charnière qu'occupent les carbures de chrome parmi les carbures de métaux de transition. Tous ces carbures métastables peuvent être décrits comme issus d'une solution solide instable de carbure dans un réseau de chrome H. C. (Cr3C, Cr5C2) ou C. F. C. (Cr3C2X, carbure précurseur) qui est transformée suivant une opération telle que le maclage chimique ou le cisaillement cristallographique, appliquée périodiquement ou irrégulièrement
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M'Rabet, Inès. "Polyphénols des oranges de Tunisie : structures, propriétés chélatrices et antioxydantes." Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6035.
Full textAbstract:
Les travaux de recherche, présentés dans ce mémoire de thèse, s'inscrivent dans un projet de revalorisation des déchets de la production de jus d'oranges en Tunisie et se sont déroulés sous une co-direction Franco-Tunisienne. La première partie de ce travail concerne une analyse des sols des orangeraies par diffraction des rayons X et par infrarouge, suivie de la détection par spectroscopie d'émission atomique des métaux lourds les plus significatifs d'une éventuelle pollution. Aucune contamination des sols n'a été observée ; aucun phénomène d'accumulation de métaux lourds par les oranges n'a été noté. La valorisation de molécules bioactives présentes dans les peaux d'oranges peut donc être envisagée. Nous avons choisi d'étudier deux polyphénols majeurs dans les oranges, l'hespérétine et l'ériodyctiole et, plus particulièrement, leurs propriétés chélatrices pour deux cations délétères dans les processus de vieillissement et dans les maladies neurodégénératives, le fer(III) et le cuivre(II). Nous avons aussi examiné la chélation du zinc(II) ainsi que celle de deux métaux toxiques, le nickel(II) et l'aluminium(III). Grâce à la combinaison des développements les plus récents de nombreuses méthodes analytiques (spectrométrie de masse, spectrophotométrie d'absorption et potentiométrie), nous avons établi la stœchiométrie des complexes formés, identifié les sites de coordination et déterminé la stabilité des divers complexes métalliques formés avec les deux polyphénols considérés dans nos recherches. La dernière partie de nos travaux concerne les mécanismes de capture et de libération du fer(III) et du nickel(II) par l'hespérétine et l'ériodyctiole. L'utilisation d'un spectrophotomètre à flux stoppé a permis de suivre des processus de complexation des métaux rapides et efficaces, limités par la désolvatation pas à pas des métaux ainsi que des mécanismes de dissociation catalysés par les protonsThe research presented in this PhD dissertation was carried out under a French-Tunisian scientific supervision, in the framework of a valorisation project of the orange skins with the aim of producing bioactive molecules for pharmaceutical or cosmetic applications. In the first part of this work, we studied, using X-rays diffraction and infrared spectrophotometry, the structure of some samples of soils where citrus fruits are grown in Tunisia. The concentration of heavy metals in the soils, in the citrus fruits and in the orange juices was determined by atomic emission spectroscopy. It is noteworthy that neither significant pollution of the soils, nor accumulation of toxic cations are observed. In the second part of this manuscript, we selected two major polyphenols of citrus fruits, hesperetin and eriodyctiol, and carried out an extensive characterization of the corresponding metallic complexes. Combining mass spectrometry, absorption spectrophotometry and potentiometry, we established the stoechiometry of the complexes, attributed the coordination sites and calculated the thermodynamic stability of the various complexes. We examined two prooxidant cations, Fe(III) and Cu(II), which have been proven to be deleterious in ageing processes and neurodegenerative diseases and for which the chelation will be beneficial, if moderate. Zn(II) and two toxic metals, Ni(II) and Al(III), were also studied. In the last part of our research work, we have elucidated the uptake and release mechanisms of iron(III) and nickel(II) by hesperetin and eriodyctiol. Our results showed that the uptake rate was limited by a step-by-step desolvation of the metals and that the release processes were catalysed by protons
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Mosbah, Salem. "Modélisation multi échelle des structures de grains et des ségrégations dans les alliages métalliques." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00349885.
Full textAbstract:
Ce travail présente deux approches pour la modélisation des structures de grains et de la ségrégation chimique associée à l'état de fonderie après solidification. La première approche est de développer un modèle basé sur une description semi-analytique des couches de diffusion chimique dans la phase solide et à l'extérieur des enveloppes des grains. L'originalité de ce modèle réside dans la prise en compte de la surfusion de germination des structures dendritique et eutectique. Nous avons appliqué le modèle développé aux gouttes solidifiées par lévitation électromagnétique (EML) et dont la germination de la structure primaire s'est produite spontanément. La technique EML est utilisée comme modèle expérimental pour produire des échantillons sphériques d'alliage aluminium–cuivre (Al-Cu) a différentes compositions nominales de cuivre. Pour chaque échantillon, nous avons étudié le cas d'une germination spontanée et le cas d'une germination déclenchée. Plusieurs degrés de surfusion ont été mesurés avant la germination des structures dendritique et eutectique. Des investigations expérimentales ont été menées pour caractériser une section centrale de chaque échantillon. Un microscope électronique à balayage (MEB), équipé d'un capteur rayon X, a été utilise pour l'analyse dispersive en énergie. Un ensemble complet de données a été généré pour chaque échantillon a travers des cartes de distribution du cuivre, de la structure eutectique et de l'espacement interdendritique secondaire. Le modèle permet une prédiction quantitative de la fraction de structure eutectique en accord avec les mesures effectuées et cela grâce à la prise en compte de la surfusion de germination eutectique. L'accord avec les mesures expérimentales est dû à la prise en compte de l'effet de la surfusion et de la recalescence eutectique. Dans la seconde approche, un modèle numérique 2D couplant Automate Cellulaire (CA) – Eléments Finis (FE) est développé pour la prédiction de la variation de la température et des cartes de ségrégation mesurées pour les échantillons Al-Cu. Un modèle de micro-ségrégation a été intégré dans chaque cellule de l'automate. Ce modèle permet de prendre en compte la surfusion de la germination de la phase primaire ainsi que la diffusion du soluté dans la phase solide. Les longueurs caractéristiques de diffusion ont été exprimé en fonction des espacements interdendritiques primaires et secondaires. Les équations de conservation d'énergie, de masse et de quantité de mouvement sont résolues par la méthode des éléments finis. Un nouveau schéma de couplage entre l'automate cellulaire et les éléments finis a été développé pour permettre l'adaptation du maillage. Un estimateur d'erreur géométrique a été intégré pour le contrôle de la taille et l'orientation des mailles afin d'optimiser la résolution par la méthode des éléments finis. L'application du modèle 2D CAFE a permis une compréhension avancée des résultats expérimentaux. Ce modèle a aussi été appliqué à la solidification d'une cavité rectangulaire d'un alliage étain-plomb. Les capacités du modèle pour l étude des transferts d'énergie et de masse aux échelles micro et macro ont été mise en évidence par le bon accord entre ces perditions et les mesures expérimentales (des cartes de température, de la macro–ségrégation et des structures de grains).
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Pitoiset, Xavier. "Méthodes spectrales pour une analyse en fatigue des structures métalliques sous chargements aléatoires multiaxiaux." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2001. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211673.
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Guillon, Cyril. "Spectroscopie femtoseconde de structures métalliques, bimétalliques et de verres de silice à l'échelle nanométrique." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12830.
Full text
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Chapuis, Bastien. "Contrôle santé intégré par méthode ultrasonore des réparations composites collées sur des structures métalliques." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077122.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de développer un système de contrôle santé intégré (CSI) de patchs composites collés sur des plaques métalliques. Ces patchs sont utilisés dans l'industrie aéronautique pour réparer des zones endommagées par fissuration ou par corrosion. Le système CSI étudié se compose de trois disques minces en céramique piézoélectrique (PZT) intégrés dans la réparation et utilisés pour émettre et détecter des ondes de Lamb se propageant dans la structure. La présence d'un défaut est révélée par l'écho résultant de la diffraction de l'onde incidente sur ce défaut. La modélisation de la propagation des ondes de Lamb permet de choisir le mode le plus approprié à la situation. En particulier, la mise en évidence d'un phénomène de focalisation conduit à privilégier le mode A₀ lorsque le milieu de propagation est très anisotrope. Des essais du système CSI ont permis de mettre au point la stratégie de contrôle. Le choix s'est porté sur des mesures en configuration échographique, pour lesquelles le même disque PZT est utilisé pour émettre et recevoir les ondes de Lamb. Par ailleurs, il apparaît nécessaire de comparer le signal mesuré à un instant donné avec un état dit de référence pour lequel d'autres techniques de contrôle non destructif ont vérifié l'absence de défaut dans la structure. Enfin, nous présentons des essais de résistance mécanique en fatigue de patchs instrumentés afin, d'une part, de vérifier que la présence des disques ne réduit pas les performances de la réparation et, d'autre part, de tester le système CSI dans un environnement plus proche des conditions opérationnellesThis document presents the development of a Structural Health Monitoring (SHM) System for composite patches bonded to aluminum plates. These patches are used in aeronautic industries to repair cracked or corroded structures. The SHM System studied consists in three thin piezoelectric ceramic (PZT) discs embedded in the repair and used to generate and detect Lamb waves propagating in the structure. The defect is revealed by the echo emitted by the diffraction of the incident wave on the defect. The modelling of Lamb waves propagation in anisotropic structures enables to select the mode. In particular, the description of the focusing phenomenon shows that the use of A₀ mode has to be preferred when the anisotropy of the propagating medium is important. To set up the monitoring strategy some experiments have been performed. Pulse-echo measurements, for which the same disc is used to excite and to detect Lamb waves, are used. Moreover, it seems necessary to compare the signal measured in a given state to a baseline signal for which other non destructive techniques have checked the lack of defect in the structure. Finally, some fatigue mechanical résistance tests of a smart repair are presented. These tests have been achieved to verify that the introduction of the discs does not degrade the performances of the repair and to test the SHM System in an environment closer to operational conditions
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Benmenni, Leila. "Modélisation de complexes du cuivre (I) et (II) : contribution à la prévision de leurs structures par mécanique et dynamique moléculaires." Aix-Marseille 3, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX30052.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire concerne l'etude de complexes de cuivre modeles de la dopamine beta hydroxylase, une cuproenzyme liee a la biosynthese des catecholamines. Une etude cristallographique a permis d'etablir la conformation de 3 ligands batis autour d'un groupement biphenyle et la structure du compose cu#2(c#1#7n#3h#2#1)2,#4[c1o]#4,3h#20 forme de deux entites distinctes, dans lesquelles l'atome de cuivre est pentacoordine suivant une bipyramide trigonale: la liaison courte (2. 01Å) cu-h#20 dans un complexe est remplacee, dans l'autre, par une liaison longue (2. 98Å) avec une atome d'oxygene d'un contre-ion perchlorate. Deux chapitres sont consacres a la modelisation moleculaire de complexes de cuivre (i) et (ii) et evaluent dans quelle mesure il est possible de prevoir leurs conformations. Un premier calcul, effectue avec le champ de force mm2, etablit une liste de parametres permettant le calcul et la minimisation de l'energie potentielle de complexes du cuivre (ii). Les modeles ainsi obtenus sont en bon accord avec les donnees experimentales. Un nouveau protocole de modelisation de ces complexes est ensuite propose pour le champ de force gromos. Il est fonde uniquement sur les interactions de van der waals et electrostatiques entre l'ion cu(i) ou cu(ii) et le ligand, et comporte d'une maniere generale les etapes suivantes: batir un modele non contraint du ligand autour de l'ion central libre ; attribuer des charges electrostatiques (par un calcul eht par exemple) ; minimiser le complexe solvate par mecanique ou dynamique moleculaire. De nombreux exemples mettent en evidence les limites et les avantages de cette methodologie, qui constitue une contribution a la modelisation des composes organo-metalliques
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Jongsma, Jelmer Eelke. "Étude de structures adhésives de polymères en couches minces." Nantes, 2008. http://www.theses.fr/2008NANT2013.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse a été élaboré autour d’un objectif de développement industriel : augmenter la résistance d’emballages métalliques alimentaires équipés d’un système de fermeture pelable lorsqu’ils sont soumis à la pression interne due à la stérilisation. La partie critique du système de fermeture est la zone thermo-scellée, couche mince d’environ 20µm d’épaisseur faite d’un mélange de polypropylène et de polyéthylène, réalisant la liaison entre l’aluminium de l’opercule et celui du corps principal de la boîte. Plusieurs améliorations technologiques sont proposées à partir de modifications des géométries de la zone scellée, de l’opercule et de la fermeture. En parallèle, des études plus fondamentales ont été menées sur l’hétérogénéité de la distribution des contraintes dans la zone scellée. Pour le cas élastique, un critère qualitatif d’homogénéité de cette distribution a été dégagé. Les essais de fluage sur zones scellées à température élevée, analysés dans l’hypothèse d’une contrainte uniforme, se sont avérés insatisfaisants. Les mesures de déformation locales à température élevées étaient nécessaires mais difficiles à cause du grand rapport longueur sur épaisseur. Elles ont permis de confirmer l’hétérogénéité de la déformation le long du scellage. Deux mécanismes ont pu être observés : premièrement, une déformation de cisaillement modérément hétérogène observable le long de l’ensemble de la zone ; deuxièmement, une déformation localisée initiée par la déformation plastique de l’aluminium de l’opercule. Ce deuxième mode, très localisé, est susceptible de se propager dans la zone scellée et de conduire à la rupture de celle-ci. La nature hétérogène, voire localisée, des déformations observées ont rendu l’analyse des propriétés mécaniques de l’adhésif particulièrement difficilesThe work presented in this thesis has been created around an industrial development target: increase the internal pressure resistance of a metal food container with a peelable closure during sterilization processes. The critical part of the closure is the thermo-sealed zone of the aluminium membrane and the metal ring. The seal and peel medium is a thin layer (20 µm) of polypropylene and polyethylene. Improvements are proposed by geometrical changes in the sealing, membrane and closure. More fundamental research was done on the heterogeneity of the stress distributions in the sealed zone, adhesively bonded zone. For the elastic case, a qualitative homogeneity criterium for the shear stress distribution in the adhesively bonded zone was derived. Under the assumption of homogeneous stress distributions, global shear creep measurements at elevated temperatures on the sealed zone gave unsatisfactory results. Local deformation measurements at elevated temperatures were necessary but difficult because of the seal- width / thickness ratio of around hundred. The local deformation observations proved the heterogeneity of the deformation along the sealing. Two deformation mechanisms were observed. First, the shear deformation along the whole sealing, this deformation is likely to be heterogeneous. Second, a local deformation initiated by plastic deformation in the aluminium membrane. The second deformation mechanism has a local character and might create a failure in the sealing with a propagating character along the sealing. The heterogeneous or even local character of the observed deformations made quantitative analysis of the adhesive properties very difficult
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Mathias, Jean-Denis. "Etude du comportement mécanique de patchs composites utilisés pour le renforcement de structures métalliques aéronautiques." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00159157.
Full textAbstract:
Des patchs en matériaux composites sont classiquement utilisés dans l'aéronautique pour la réparation des structures métalliques présentant des dommages detype fissures, criques ou impacts. Une alternative à la réparation de ces structures consiste à les renforcer préventivement, avant que les défauts n'apparaissent. Le
contexte de ce travail est celui de la maintenance préventive de structures métalliques aéronautiques par renforts composites, dans le but de retarder l'apparition ou la propagation de fissures.
La conception des renforts nécessite l'utilisation d'outils spécialisés pour définir les caractéristiques optimales du patch : géométrie, nombre de plis unidirectionnels,
orientation des plis les uns par rapport aux autres, positionnement autour de la zone à soulager... Pour cela, un programme d'optimisation de patchs par algorithme
génétique a été écrit. Il est couplé à un logiciel de calcul par éléments finis : Ansys.
L'algorithme génétique mis en oeuvre a permis de déterminer des caractéristiques de patchs dont la géométrie extérieure est définie par une courbe spline fermée, ceci afin de réduire de manière optimale les contraintes mécaniques dans une zone donnée, et
ce pour différents types de sollicitations.
De nombreuses d´efaillances des assemblages collés patch/substrat sont liées à des concentrations de contraintes dans la colle dues à l'existence d'une zone de
transfert progressif d'effort du substrat vers le patch. Des approches unidirectionnelles du transfert d'effort sont classiquement utilisées dans la littérature. Elles ne
tiennent cependant pas compte d'effets bidimensionnels comme la différence des coefficients de Poisson qui peut exister entre le substrat et le composite. A partir des
équations d'équilibre, des modèles analytique et numérique bidimensionnels ont donc été développés. Des phénomènes de couplages bidimensionnels ont ainsi bien été mis en évidence.
Parallèlement, des essais de traction uniaxiale ont été réalisés sur des éprouvettes en aluminium renforcées par des patchs en carbone/époxyde. La méthode de la grille a été utilisée pour mesurer des champs cinématiques en surface du patch composite.
Cette méthode a permis d'étudier expérimentalement le transfert des efforts entre le substrat et le renfort suivant les deux dimensions du problème et de comparer les résultats obtenus avec les différents modèles développés au préalable.
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Dubois, Pierre. "Optimisation de structures rayonnantes métalliques 3D par déformation de surfaces iso-niveaux en régime harmonique." Paris, ENMP, 2005. http://www.theses.fr/2005ENMP1373.
Full textAbstract:
Le problème inverse de diffraction électromagnétique est étudié à travers l’identification ou la « reconstruction » d’un obstacle considéré comme une surface continue de R3 de type conducteur parfait(métallique). A travers la mesure du champ électrique diffracté Eidal dans une zone, on considère classiquement la minimisation d’une fonction J mesurant la distance entre Eidal et Es, la solution courante. On introduit ensuite l’application de déformation r, en utilisant une formulation de type min max. On utilise la formulation intégrale de RUMSEY pour modéliser les équations de Maxwell et ainsi calculer le gradient de forme. Ce dernier sera validé numériquement à l’aide du logiciel S. S. 3D ( propriéte de France Télécom), en utilisant une approximation de type différences finies. Dans la seconde partie nous introduisons la méthode de représentation de domaine par les surfaces iso-niveaux. Cette dernière nous permettra de modifier la géométrie de surfaces tridimensionnelles métalliques représentées par des maillages triangulaires, dans le but de faire décroître la fonctionnelle J tout en effectuant des changements topologiques. En utilisant cette technique on étudie le problème inverse, évoqué précédemment et sa sensibilité ( à travers la convergence de l’optimisation) par rapport à la qualité d’information au préalable
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Larminat, Anne. "Contribution à l'étude de structures guidantes inhomogènes : étude des pertes métalliques et des discontinuités uniaxiales." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT116H.
Full textAbstract:
Une formulation rigoureuse a partir d'equations integrales deduites de la seconde identite de green est proposee pour l'analyse en modes hybrides de structures guidantes inhomogenes de forme quelconque. Cette etude permet de caracteriser la propagation des ondes determinee par l'etude de la distribution des champs electromagnetiques dans toute la structure. L'avantage de notre formulation reside dans le fait que seules des integrales de contour sont utilisees et calculees pour decrire la section transversale du guide inhomogene. L'etude de structures a geometrie quelconque est rendue possible par la discretisation des equations par la methode des elements de frontiere. Par ailleurs, cette formulation, par une methode de perturbation, permet de determiner les pertes metalliques par l'intermediaire d'une impedance de surface. Cette analyse est ensuite appliquee, dans une deuxieme partie, a l'etude de discontinuites uniaxiales en guides inhomogenes par la methode du raccordement modal. Les integrales de surface intervenant dans la determination de la matrice de diffraction caracterisant la discontinuite sont reduites a des integrales de contour par un developpement mathematique rigoureux
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Rakotovelo, Andriaminosoa Martin. "Contribution à la validation des méthodes de prévision du rochet thermique dans les structures métalliques." Lyon, INSA, 1998. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1998ISAL0027/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l’évaluation de l’état limite dans les structures métalliques sous chargement thermomécanique cyclique dans un état biaxial de contraintes. L’effet des surcharges mécaniques accidentelles est également analysé. Le premier chapitre est consacré à une recherche bibliographique dans le domaine du comportement des matériaux et des structures en plasticité cyclique. Des travaux concernant aussi bien l’aspect expérimental que l’aspect numérique pour l’évaluation de l’état limite de telles structures sont présentés. Le deuxième chapitre décrit la partie expérimentale de l’étude. Un dispositif a été conçu et réalisé de façon à pouvoir appliquer une sollicitation mécanique primaire de traction et de torsion combinées à un chargement thermique cyclique. Plusieurs essais ont été réalisés en appliquant également des surcharges primaires de courte durée. Le dernier chapitre concerne les calculs numériques utilisant différents modèles de comportement (isotrope, cinématique et élastoviscoplastique de Chaboche) du matériau et l’application de quelques méthodes simplifiées de prévision du rochet dans les structures. Nous avons considéré des méthodes basées sur l’analyse élastique (diagramme de Bree, règle des 3 Sm, règle d’efficacité), et d’autres basées sur une analyse élastique associée à une analyse élastoplastique du premier cycle (méthodes de Gatt et Taleb). L’ensemble des résultats a permis: • de valider dans le cas biaxial de contraintes une expression qui permet de tenir compte de l’effet des surcharges mécaniques de courte durée. • de tester les performances des modèles de comportement sur l’évolution de la structure au premier cycle et sur la prise en compte de l’effet des surcharges de courte durée. Parmi les modèles considérés, le modèle élastoplastique de Chaboche semble le plus adapté. • de valider les méthodes simplifiées. Les prévisions données par certaines méthodes basées uniquement sur des analyses élastiques (Bree et règle d’efficacité) ne semblent pas toujours conservatives. Par contre, l’utilisation des méthodes de Gatt et de Taleb a donné des prévisions satisfaisantesThis work concerns the steady state assessment in the metallic structures subjected to thermomecanical cyclic loadings in biaxial stress state. The effect of the short time mechanical overloads is also investigated. The first chapter is devoted to a bibliographic research concerning the behaviour of the materials and the structures in the cyclic plasticity. Some works related to the experimental aspect as well as the numerical one for the steady state assessment of such structures are presented. The experimental part of the study is presented in the second chapter. The experimental device was carried out in order to prescribe tension and torsion forces combined with cyclic thermal loading. Some tests was then carried out, among these tests certain include some overloads in tension or torsion. The last chapter describes the numerical calculations using different models (linear isotropic hardening, linear kinematic hardening and elastoviscoplastic Chaboche’s model) and the application of some simplified methods for the ratchetting assessment in the structures. We have considered two categories of methods. The first one is based on an elastic analysis (Bree’s diagram, 3 Sm rule, efficiency rule) and the second one combines elastic analysis and elastoplastic analysis of the first cycle (Gatt’s and Taleb’s methods). The results of this study have enabled: • to validate in the biaxial stress state an expression which takes into account the effect of mechanical short time overloads. • to test the performances of considered models to describe the evolution of the structure during the first cycle and to take into account the effect of short time overloads. Among the considered models, the elastoplastic Chaboche’s model seems to be the most accurate to describe the structure’s behaviour during the first cycles. • to validate some simplified methods. Certain methods based only on elastic analysis (Bree’s diagram and efficiency rule) seem not suitable for the considered kind of structure. On the other hand, Gatt’s and Taleb’s methods give some conservative predictions
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Phanon, Delphine. "Ingénierie cristalline pour l'optique non linéaire quadratique : iodates métalliques." Phd thesis, Grenoble 1, 2006. http://www.theses.fr/2006GRE10116.
Full textAbstract:
La plupart des matériaux pour l'ONL quadratique actuellement commercialisés sont utilisés pour des applications dans le domaine de l'UV au proche infrarouge. Cependant, l'atmosphère présente deux autres fenêtres de transparence dans l'infrarouge : fenêtre II entre 3 et 5 Μm et fenêtre III entre 8 et 12 Μm. Les matériaux susceptibles de couvrir les besoins pour les applications entre 4 Μm et 12 Μm sont peu nombreux. Les composés d'iodates anhydres étudiés dans ce travail de formule générale M(IO3)n ou MM'(IO3)4 sont synthétisés soit par lente évaporation dans l'acide nitrique concentré soit en synthèse hydrothermale. Les études structurales menées par diffraction des rayons X sur poudre et sur monocristal, mettent en évidence une analogie entre les composés M(IO3)2, M(IO3)3 et a-LiIO3 qui permet l'obtention de solutions solides. Les composés étudiés présentent trois caractéristiques communes importantes : grande stabilité thermique en moyenne 500°C, non hygroscopicité et très grande fenêtre de transparence qui s'étend en continue de l'UV, pour les composés incolores, vers l'infrarouge lointain en moyenne jusqu'à 13 Μm. De plus, ils présentent un seuil de dommage optique sur poudre de l'ordre de quelques GW. Cm-2 et l'efficacité en doublement de fréquence est comparable voire supérieure à celle observée pour a-LiIO3. Par ailleurs, l'insertion d'éléments luminescents a pu être réalisée dans certaines de ces matrices. Nous disposons maintenant de toute une famille de matériaux potentiellement actifs (émission laser due à la présence d'éléments luminescents pour les lasers à longueurs d'ondes fixes ou accordables) et/ou passifs (doubleur de fréquence) qui pourraient répondre aux exigences requises pour les applications viséesNowadays, most of quadratic NLO commercial materials are used for applications in the field of UV to the near infrared. However, the atmosphere presents two others windows of transparency in the infrared: window II between 3 and 5 Μm and window III between 8 and 12 Μm. The materials which can be used for applications between 4 Μm and 12 Μm are very few. Anhydrous iodate compounds studied in this work of general formula M(IO3)n or MM'(IO3)4 were synthesised either by slow evaporation in concentrated nitric acid or in hydrothermal synthesis. Structural analyses carried out by X-ray diffraction on powder and on single crystal, underline an analogy between M(IO3)2, M(IO3)3 and a-LiIO3 compounds which allows us to synthesise solid solutions. The compounds studied present three important common characteristics: great thermal stability on average 500°C, non hygroscopicity and a very large window of transparency which extends continuously from UV, for colourless compounds, towards the far infrared on average up to 13 Μm. They also have an optical damage threshold equal to some GW. Cm-2 on powder and an intensity of second harmonic generation signal similar or even higher than the one observed for a-LiIO3. Moreover, the insertion of luminescent elements could be done in several iodate matrices. We now have a whole family of potentially active materials (laser emission caused by luminescent elements for lasers with wavelengths fixed or tunable) and/or passive materials (frequency doubling) which could respond to the requirements for concerned applications
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Phanon, Delphine. "Ingénierie cristalline pour l'optique non linéaire quadratique : iodates métalliques." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00263415.
Full textAbstract:
La plupart des matériaux pour l'ONL quadratique actuellement commercialisés sont utilisés pour des applications dans le domaine de l'UV au proche infrarouge. Cependant, l'atmosphère présente deux autres fenêtres de transparence dans l'infrarouge : fenêtre II entre 3 et 5 Μm et fenêtre III entre 8 et 12 Μm. Les matériaux susceptibles de couvrir les besoins pour les applications entre 4 Μm et 12 Μm sont peu nombreux. Les composés d'iodates anhydres étudiés dans ce travail de formule générale M(IO3)n ou MM'(IO3)4 sont synthétisés soit par lente évaporation dans l'acide nitrique concentré soit en synthèse hydrothermale. Les études structurales menées par diffraction des rayons X sur poudre et sur monocristal, mettent en évidence une analogie entre les composés M(IO3)2, M(IO3)3 et a-LiIO3 qui permet l'obtention de solutions solides. Les composés étudiés présentent trois caractéristiques communes importantes : grande stabilité thermique en moyenne 500°C, non hygroscopicité et très grande fenêtre de transparence qui s'étend en continue de l'UV, pour les composés incolores, vers l'infrarouge lointain en moyenne jusqu'à 13 Μm. De plus, ils présentent un seuil de dommage optique sur poudre de l'ordre de quelques GW.cm-2 et l'efficacité en doublement de fréquence est comparable voire supérieure à celle observée pour a-LiIO3. Par ailleurs, l'insertion d'éléments luminescents a pu être réalisée dans certaines de ces matrices. Nous disposons maintenant de toute une famille de matériaux potentiellement actifs (émission laser due à la présence d'éléments luminescents pour les lasers à longueurs d'ondes fixes ou accordables) et/ou passifs (doubleur de fréquence) qui pourraient répondre aux exigences requises pour les applications visées.
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Taouti, Mohamed Benabdallah. "Synthèses et caractérisations structurales d'iodates métalliques, matériaux lasers convertisseurs de fréquences." Phd thesis, Grenoble 1, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10201.
Full textAbstract:
Les matériaux susceptibles de couvrir les besoins technologiques dans le domaine de l'émission Laser infrarouge pour des applications entre 3 µm et 12 µm, et qui engloberait les trois fenêtres de transparence de l'atmosphère sont peu nombreux. Les iodates métalliques s'avèrent être des composés potentiels. En effet il a été montré que les composés étudiés présentent les caractéristiques communes suivantes : bonne stabilité thermique, non hygroscopicité, fenêtre de transparence sur poudre qui s'étend du visible au début de l'infrarouge lointain (12 µm), seuil de dommage optique sur poudre de l'ordre de quelques GW. Cm-2. Le travail présenté dans cette thèse porte essentiellement sur la synthèse et la détermination structurale de nouveaux composés iodates non-centrosymétriques en vue de les doper avec des ions terres rares ou métaux de transition luminescents afin d'obtenir des matériaux bifonctionnels qui peuvent être à la fois luminescents pour générer la source de lumière Laser et non linéaire pour convertir la fréquence de l'émission initiale. La matrice non-centrosymétrique AgGd(IO3)4 a pu être dopée avec des ions Nd3+ et Yb3+, présentant des durées de vie de luminescence du même ordre de grandeur que celui de certains lasers commerciaux. L'étude sur les iodates de lanthane a permis la caractérisation de La(IO3)3(HIO3) et La(IO3)3(HIO3)1,33 obtenus par cristallisation lente dans une solution aqueuse d'acide nitrique, alors que le composé anhydre α-La(IO3)3 est obtenu par synthèse hydrothermale. Ce dernier est un candidat potentiel en tant que matrice laser par l'insertion d'ions lanthanidesThe materials likely to cover the technologic needs in the field infrared laser emission for applications between 3 µm and 12 µm, including the three windows transparency of the atmosphere are few. The iodates metallic compounds appear to be potential material. Indeed it was shown that the compounds are the following common characteristics: good thermal stability, non-hygroscopicity, window of transparency on powder which extends from the visible to the beginning of the far infrared (12 µm), optical threshold damage on powder equal to some GW. Cm-2. The work presented in this thesis focuses on the synthesis and structural determination of new asymmetrical iodates compounds doped with luminescent rare earth ions or transition metal to obtain difunctional materials that can be both luminescent to generate the laser light source and to convert non-linear frequency of original issue. The asymmetrical matrix AgGd(IO3)4 has been doped with Nd3+ and Yb3+ ions, with luminescence life time of the same magnitude as that of some commercial lasers. The studies on iodate lanthanum allowed characterization of La(IO3)3(HIO3) and La(IO3)3(HIO3)1,33 obtained by slow crystallization in an nitric acid solution, while the α-La(IO3)3 anhydrous compound is obtained by hydrothermal synthesis. This is a potential candidate as an laser matrix by the insertion of lanthanide ions
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Taouti, Mohamed Benabdallah. "Synthèses et caractérisations structurales d'iodates métalliques, matériaux lasers convertisseurs de fréquences." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00335252.
Full textAbstract:
Les matériaux susceptibles de couvrir les besoins technologiques dans le domaine de l'émission Laser infrarouge pour des applications entre 3 µm et 12 µm, et qui engloberait les trois fenêtres de transparence de l'atmosphère sont peu nombreux. Les iodates métalliques s'avèrent être des composés potentiels. En effet il a été montré que les composés étudiés présentent les caractéristiques communes suivantes : bonne stabilité thermique, non hygroscopicité, fenêtre de transparence sur poudre qui s'étend du visible au début de l'infrarouge lointain (12 µm), seuil de dommage optique sur poudre de l'ordre de quelques GW.cm-2. Le travail présenté dans cette thèse porte essentiellement sur la synthèse et la détermination structurale de nouveaux composés iodates non-centrosymétriques en vue de les doper avec des ions terres rares ou métaux de transition luminescents afin d'obtenir des matériaux bifonctionnels qui peuvent être à la fois luminescents pour générer la source de lumière Laser et non linéaire pour convertir la fréquence de l'émission initiale. La matrice non-centrosymétrique AgGd(IO3)4 a pu être dopée avec des ions Nd3+ et Yb3+, présentant des durées de vie de luminescence du même ordre de grandeur que celui de certains lasers commerciaux. L'étude sur les iodates de lanthane a permis la caractérisation de La(IO3)3(HIO3) et La(IO3)3(HIO3)1,33 obtenus par cristallisation lente dans une solution aqueuse d'acide nitrique, alors que le composé anhydre α-La(IO3)3 est obtenu par synthèse hydrothermale. Ce dernier est un candidat potentiel en tant que matrice laser par l'insertion d'ions lanthanides.
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Szmytka, Fabien. "Nouveaux modèles de comportement élasto-viscoplastique pour des matériaux métalliques. Application au dimensionnement de structures automobiles." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004111.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette étude est de proposer des lois de comportement macroscopiques permettant de décrire la viscosité de matériaux métalliques sur une large gamme de température et de vitesse de déformation. En effet, dans un contexte industriel fortement concurrentiel, le dimensionnement de structures comme le collecteur d'échappement des moteurs Diesel doit être rapide et prédictif. Les lois de comportement des matériaux jouent un rôle capital dans ce processus de dimensionnement. En effet, la multiaxialité et le caractère anisotherme des chargements appliqués aux collecteurs d'échappement induisent un comportement élastoviscoplastique du matériau et in fine de la structure. Bien qu'elles répondent aux principales exigences de coût, de masse et d'usinabilité, les fontes à graphite sphéroïdal, très souvent choisies comme matériau constitutif de ces pièces, ont un comportement complexe marqué par une très forte viscosité à hautes températures. Ainsi, les structures comme le collecteur d'échappement sont soumises principalement à deux contraintes lors de leur dimensionnement : - La prévention de tout risque d'amorçage de fissure lors de leur durée de vie nominale. On doit ainsi développer des méthodes de dimensionnement à la fatigue thermomécanique oligocyclique car ce sont les cycles de démarrage-arrêt du moteur qui sont endommageant pour la structure. - La prévention de tout risque de fuite et de dérives dimensionnelles. En effet, la succession de cycles thermomécaniques sévères peut induire une accumulation de déformation inélastique dans certaines zones de la structure et alors engendrer de fortes déformées globales. Ces "dérives" peuvent alors être à l'origine de défaut d'étanchéité et de perte de gaz d'échappement. Si une méthodologie efficace pour dimensionner les structures à l'initiation de fissure existait d'ores et déjà dans les bureaux d'études de PSA Peugeot Citroën, la prise en compte des phénomènes de dérives dimensionnelles restait un sujet peu exploré mais néanmoins crucial. En effet, les structures fonctionnent de plus en plus souvent à la limite de leurs capacités et une modélisation efficace de leur comportement permettrait des calculs de dimensionnement prédictifs tout en diminuant les temps de conception. De nombreuses solutions sont envisagées dans la littérature afin de modéliser le comportement élastoviscoplastique de matériau comme la fonte à graphite sphéroïdal. Leur capacité à bien décrire l'évolution d'un matériau soumis à des chargements complexes n'est que rarement avérée pour une large gamme de vitesses de déformation mécanique et inélastique. Par ailleurs, elle dépend fortement de la base expérimentale grâce à laquelle les paramètres de la loi ont été identifiés. Nous nous sommes donc attachés, au cours de cette étude, à constituer des bases expérimentales originales, composées d'essais (écrouissage cyclique, déformation progressive à vitesse constante ou Slow-Fast) qui ont permis de mieux comprendre le comportement de la fonte pour des températures variées (de l'ambiante à 700°C) et des niveaux de déformation multiples. En sollicitant le matériau sur de larges gammes de vitesses de déformation notamment inélastique, ils ont contribué à constituer une base de données souvent plus riche que celles que l'on trouve dans la littérature pour un nombre d'essais et donc un temps de développement réduit. Deux modélisations ont alors été proposées pour décrire le comportement élastoviscoplastique d'une fonte à graphite sphéroïdal particulière : la fonte SiMo. La première d'entre elles se base sur un potentiel visqueux innovant décrivant l'évolution de l'écoulement à l'échelle macroscopique en s'inspirant de la physique à l'échelle des dislocations et de la plasticité cristalline. En combinant différents termes valant pour différents régimes de températures, elle a permis de bien décrire la majorité des essais d'écrouissage cyclique et notamment les cinétiques de relaxation. Constituée de 7 paramètres par température identifiée (soit un de plus que les lois utilisées jusqu'alors par PSA Peugeot Citroën), dont l'évolution avec la température est physiquement ! réaliste, elle ne permet toutefois pas de bien décrire les essais réalisés à vitesse lente ou pour de faibles niveaux de déformation. La seconde loi a donc été développée à partir du même potentiel visqueux enrichi pour réduire la viscoplasticité pour les faibles déformations. Couplée à un terme d'écrouissage isotrope, cette nouvelle loi d'écoulement a permis de corriger les principaux défauts de la première modélisation proposée ainsi que de bien décrire l'ensemble des essais de la base expérimentale. Composée de 11 paramètres, obtenus grâce à une stratégie d'identification adaptée et rapide, elle permet une très bonne description des phénomènes visqueux et est capable de reproduire des essais anisothermes représentatifs des sollicitations sur collecteur avec bien plus d'acuité que les lois de référence utilisées par PSA Peugeot Citroën. Les deux lois de comportement, dont l'admissibilité thermodynamique a été vérifiée, ont été intégrées dans un schéma de calcul de structure. Leur implémentation numérique est fondée sur un algorithme implicite de type retour radial permettant d'obtenir des temps de calcul compatibles avec les exigences des bureaux d'études. Ces modélisations ont ensuite été validées sur deux architectures de collecteur d'échappement et la faisabilité de calculs rapides de collecteur d'échappement sous chargement thermique transitoire a alors été démontrée. Différents calculs de type éléments finis ont permis de démontrer l'amélioration certaine apportée par les lois proposées par rapport aux lois de référence pour déterminer la déformée globale de la structure et pour prévenir d'éventuelles fuites de gaz d'échappement. Ces mêmes calculs ont également permis de montrer que l'utilisation de ces deux nouvelles lois était compatible avec le critère de dimensionnement à la fatigue oligocyclique utilisé chez PSA. On peut donc maintenant prendre efficacement en compte, grâce aux modélisations proposées, les deux contraintes de dimensionnement des collecteurs d'échappement dès les calculs en bureaux d'études et ainsi diminuer les temps et les coûts de développement de telles structures.
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Girard, Adrien. "Étude du confinement acoustique dans des nano-structures métalliques et semiconductrices par diffusion Raman basse fréquence." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1106/document.
Full textAbstract:
Les spectroscopies de diffusion inélastique de la lumière (Raman/Brillouin) sont un outil versatile qui permet d'étudier les phonons thermiques de la matière à différentes échelles. Dans les milieux nano-granulaires, l'étude des phonons acoustiques dont la longueur d'onde est grande devant le diamètre D des grains (?/D >> 1) permet de caractériser l'élasticité macroscopique gouvernée par la loi du contact de Hertz. La validité de la loi de contact est étudiée pour des poudres d'oxyde constituées de nanoparticules sphériques d'une taille de quelques nanomètres. Lorsque la demi-longueur d'onde des phonons acoustiques devient égale à la dimension du confinement (diamètre D pour les sphères, épaisseur e pour une plaquette), la propagation n'est plus possible et un phénomène de résonance mécanique apparaît. La spectroscopie Raman basse fréquence a été utilisée pour caractériser les modes de vibration acoustique de nanoplaquettes semiconductrices habillées d'un « manteau » organique. Lorsque l'épaisseur est suffisamment faible (e ~1 nm) une forte déviation de la fréquence de résonance est observée par rapport au modèle de la plaquette libre, attribuée à la présence des molécules organiques et est interprétée par un effet nano-balance. Lorsque l'objet confinant est un nano-dimère métallique, une hybridation plasmonique et acoustique des nanoparticules ont lieu conjointement. L'excitation résonante du plasmon dimèrique permet d'observer à l'échelle d'un dimère unique la diffusion par les modes de vibration dipolaire hybridé l=1 ainsi que les modes non hybridés de moment angulaire l >2, interdits par les règles de sélection précédemment établies pour ce régime de tailleInelastic light scattering spectroscopies (Raman/Brillouin) are a versatile tool to study thermal phonons at various scales. In nano-granular media, the study of acoustic phonons with a wavelength much greater than the grain diameter D (?/D >> 1) allows one to characterize the macroscopic elasticity governed by Hertz law of the contact. The validity of Hertz law is studied for powders made of oxide nanoparticles a few nanometers in diameter. When the phonon half-wavelength reaches the confinement dimension (diameter D for spheres, thickness e for plates) propagation is forbidden and mechanical resonances occur. Low frequency Raman spectroscopy has been used to characterize the acoustic resonances of semiconducting nanoplatelets “dressed” with an organic surfactant layer. When the thickness becomes thin enough (e ~ 1 nm), the resonance frequency is significantly downshifted compared to a free platelet, attributed to a mass load effect due to the organic molecules. When the confining object is a metallic nano-dimer, both plasmonic and acoustic hybridization occur at the same time. The resonant excitation of the dimeric plasmon allows one to observe down to single nano-object scale the inelastic scattering by dimer hybridized dipolar vibration modes l=1 as well as non-hybridized modes with higher angular momentum l >2, known to be Raman inactive in this size range according to previously established selection rules. Possibilities for a new plasmon-vibration coupling mechanism are discussed
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Goubran-Botros, Hany. "Etude des interactions de biomolécules et de structures supramoléculaires (ex : cellules) avec les ions métalliques immobilisés." Compiègne, 1990. http://www.theses.fr/1990COMPD334.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur les interactions entre les biomolécules et des ions métalliques chélates supportés par des polymères insolubles et solubles. Nous avons démontré la conservation du mécanisme de la reconnaissance entre des biomolécules, des peptides jusqu'au structure supramoléculaire (ex. Cellule), et les métaux de transition chélates dans différents microenvironnements du métal. Cette reconnaissance semble être médié par la coordination entre le métal chélate et des résidus spécifiques d'acides aminés, principalement les résidus histidine, situés à la surface des protéines. L'extension du principe d'Affinité sur ions Métalliques Immobilisés (IMA) à des nouvelles techniques est présentée. L'Electrophorèse par Affinité sur ions Métalliques Immobilisés (IMAE) est utilisée pour la quantification analytique de la reconnaissance entre des chélates métalliques et des protéines. La faisabilité du Partage de phase par Affinité sur ions Métalliques Immobilisés (IMAP) pour des buts analytique et préparatif est développée. Les concepts de la Chromatographie d'Affinité sur ions Métalliques Immobilisés (IMAC) et de l'IMAP ont également été élargis à l'étude de propriétés de cellules eucaryotes. Donc, IMAC, IMAE et IMAP semblent fonctionner à partir des mêmes principes physico-chimique avec les protéines et les cellules complètesThis study deals with the interactions between biomolecules and chelated metal ions attached to insoluble or soluble polymers. We have demonstrated the conservation of recognition mechanism between biomolecules, from the peptide to the supramolecular structure (e. G. Cell), and chelated transition metals in different microenvironments of the metal. This recognition seems to be mediated through coordination between the chelated metal and specific amino acid residues, mainly histidine residues, located on the surface of proteins. Extension of the Immobilized Metal ion Affinity (IMA) principle to new techniques is presented. Immobilized Metal ion Affinity Electrophoresis (IMAE) is used for the analytical quantification of the recognition between metal chelates and proteins. The faisability of Immobilized Metal ion Affinity Partition (IMAP) both for analytical and preparative purposes mediated by the histidine residues is developed. The concept of Immobilized Metal ion Affinity Chromatography (IMAC) as well as IMAP had also been extended to study eukaryotic cell properties. Thus, IMAC, IMAE and IMAP all seem to operate on the same physico-chemical basis with proteins and whole cells
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Alarcon, Villaseca Sebastian. "Surfaces d'Alliages Métalliques Complexes à base d'aluminium et de cobalt : structures atomique et électronique, stabilité et adsorption." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL067N/document.
Full textAbstract:
Les alliages métalliques complexes (CMAs) sont des composés intermétalliques dont la structure cristallographique diffère des alliages habituels par le nombre conséquent d'atomes dans la cellule unitaire et par l'occurrence d'agrégats de haute symétrie comme briques élémentaires. La structure spécifique des CMAs leur confère des propriétés physico-chimiques originales par rapport aux alliages métalliques plus classiques, en particulier ce qui concerne les propriétés de surface. L'objet de cette thèse est la détermination de la structure atomique et électronique de surfaces d'alliages métalliques complexes à base d'aluminium et cobalt par des méthodes de calcul ab initio basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Plusieurs alliages de complexités différentes ont été considérés : Al5Co2, Al9Co2 et o-Al13Co4. Les résultats des calculs réalisés dans ce travail sont confrontés aux données expérimentales.Le manuscrit comporte trois parties. La première partie porte sur les méthodes numériques utilisées. La deuxième partie porte sur l'étude des surfaces nues. Un modèle structural est proposé pour la terminaison des surfaces (001) de Al9Co2 et (100) de o-Al13Co4, qui consiste en un plan dense, riche en aluminium, obtenu par troncature du système massif. Ce résultat est en bon accord avec ce qui a été observé dans le cas des quasicristaux, qui sont un cas particulier de CMAs. Cette étude montre également que pour toutes les surfaces étudiées, la présence d'atomes de cobalt en surface est défavorable. La nature quasi covalente de certaines liaisons présentes dans les CMAs étudiés joue également un rôle fondamental dans la sélection du plan de surface.La troisième partie de ce travail porte sur l'étude de l'adsorption de plomb et d'oxygène atomique sur les surfaces (001) de Al9Co2 et (100) de o-Al13Co4. L'étude réalisée révèle que les atomes de cobalt en surface et en sous-surface exercent une influence sur la détermination des sites d'adsorption préférentiels. La relaxation des atomes du substrat est importante dans le cas de l'adsorption d'oxygène atomique. Les distances Al-O calculées correspondent aux distances typiques d'adsorption d'oxygène atomique à la surface (111)Al, ainsi qu'aux distances Al-O dans l'oxyde Al2O3. Dans le cas de l'adsorption de plomb sur (100)o-Al13Co4, les premières étapes vers la formation d'un film pseudomorphique ont été simuléesComplex metallic alloys (CMAs) are intermetallic compounds whose crystal structure differs from the usual alloys by the number of atoms in the unit cell and the occurrence of high symmetry aggregates as building blocks. The specific structure of CMAs gives them unique physical and chemical properties compared to more conventional metallic alloys, particularly with regard to surface properties.The overall goal of this thesis is the determination of the atomic and electronic surface structure of alumnium-cobalt based complex metal alloys using ab initio calculation methods based on the density functional theory. Several alloys of different complexity were considered: Al5Co2, Al9Co2 and o-Al13Co4. The calculation results of this work are confronted with experimental data.The present manuscript contains three parts. The first part deals with numerical methods. The second part deals with the study of clean surfaces. A structural model is proposed for the termination of the (001)Al9Co2 and (100)o-Al13Co4 surfaces, which consist in a dense aluminum rich plan obtained by bulk truncation. This result is in good agreement with what is observed in the case of quasicrystals – a special case of CMAs. This study also shows that for all surfaces studied, the presence of cobalt atoms on the surface is unfavoured. The quasi-covalent bonds present in the studied CMAs plays a fundamental role in the selection of the surface plane.The third part of this work deals with the adsorption of lead and oxygen atoms on the (001)Al9Co2 and (100)o-Al13Co4 surfaces. The study reveals that the surface and subsurface cobalt atoms influence on the determination of the preferential adsorption sites. The substrate atomic relaxation is important in the case of atomic oxygen adsorption. The calculated Al-O distances correspond to typical atomic oxygen adsorption distances on the (111)Al surface and with the Al-O distances in the Al2O3 oxide. In the case of atomic lead adsorption on the (100)o-Al13Co4 surface, the first step towards the formation of a pseudomorphic film was simulated
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Thoumyre, Lecomte Charles. "Optimisation de structures architecturées pour la captation, le stockage, et la restitution d'énergie thermique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI094/document.
Full textAbstract:
La question du stockage de chaleur est non négligeable dans le contexte actuel. L’une des solutions est l’utilisation de matériaux à changement de phase (MCP). Cependant leurs propriétés thermiques restent inadaptées et il est absolument nécessaire d'utiliser un substrat conducteur afin de maximiser le rendement de ces systèmes.L’objectif de cette thèse est la compréhension et la caractérisation des phénomènes physiques mis en œuvre, et l’optimisation de structures architecturés dans de tels systèmes de stockage de chaleur. Une double démarche a été adoptée à la fois expérimentale et numérique sur des structures d’accueil du MCP relativement simples (ailettes) puis plus complexes (mousses ouvertes). Nous avons pu étudier des paramètres géométriques (longueur, porosité, espacement et épaisseur des ailettes, taille de cellules des mousses) de la structure d'accueil, de son matériau constitutif et de son orientation. Les résultats expérimentaux corroborent les simulations numériques menées ce qui a permis de réaliser une étude plus systématique sur les paramètres analysés et notamment d’identifier dans quel cas il fallait prendre en compte la convection naturelle. Enfin à partir de ces résultats nous avons développé un outil permettant d’optimiser des structures pour un cahier des charges définiThe problematic of heat storage is important in the present context. One of the solutions is to use phase change materials (PCM). Nevertheless their thermal properties are poors and a conductive substracte must absolutely be used in order to maximise the yield of theses systems.The purposes of this PhD are the physics phenomena implementation understanding and characterization, and the optimization of architectured structures for heat storage systems. A dual approach was adopted both experimental and numerical on simple PCM reception structures (fins) and on more complex ones (open foams). We analyzed influences of geometrical parameters (system lenght and porosity, thickness and space betweens fins, cellfoam size) from reception structure, its constituent material and its orientation. Experimental results support well with numerical simulations. This permits to pursue a more systematical study about analyzed parameters, and notably to identify in which cases natural convection has to be taken into account. Finally, from these results, we developped a tool which permits to optimize architectured structures for a defined bill of specifications
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Pineau, Samuel. "Interactions entre les communautés bactériennes et les processus de corrosion accélérée des structures métalliques en environnement marin." Compiègne, 2006. http://www.theses.fr/2006COMP1664.
Full textAbstract:
La corrosion accélérée de l'acier au carbone en eau de mer est étudiée à partir d'une expérimentation menée sur des sites portuaires, via des techniques métallographiques, physico-chimiques, microbiologiques et par biologie moléculaire. Il apparaît que la composition des produits de corrosion est variable selon les zones d'immersion et que ces dépôts accueillent une importante diversité bactérienne. Les notions d'habitat et l'hypothèse de mixité des populations au sein des couches de corrosion sont proposées. L'observation d'une corrosion «en terrasse» suggère une desquamation répétée des dépôts, alors que l'hypothèse d'acidification localisée est proposée pour les attaques sous tubercule. Celles-ci seraient liées à l'oxydation des sulfures biogéniques, aux relations synergétiques microbiennes et à la structure des dépôts. Les perspectives de recherche concernent les phénomènes de biodétérioration, ainsi que le suivi et de diagnostic de ces processus en milieu industrielAccelerated corrosion phenomenons are studied from an in situ experimentation conducted in several ports using metallographic, chemical, microbiological and molecular biology analytical methods. The results showed some variations of corrosion deposit composition according to immersion zones, including high bacterial diversity. The habitat and mixed populations notions have been proposed. The observation of "terrace-like" corrosion suggested repetitive desquamations of deposits even when a hypothesis of localised acidification is proposed for attacks processes under tubercles. This process could be induced by biogenic sulphides oxidation, microbial synergetic relationships and corrosion products structure. Many applied research outlooks are suggested, especially for the methodological development of survey, diagnostic and risk assessment processes in industrial domain
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Dupuis, Véronique. "Localisation d'Anderson dans des alliages amorphes métalliques et dans des structures multicouches : étude sous champ magnétique intense." Toulouse, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAT0016.
Full textAbstract:
02mesures de transport en champ magnetique intense sur des alliages metalliques amorphes et des structures multi-couches. Discussion des limites de validite des modeles theoriques de la localisation faible. Etude systematique de ces effets en fonction du couplage spin-orbite sur divers alliages amorphes a base de vanadium(v-si, v-ge, v-sn). Mise en evidence d'effets tels que l'ordre magnetique (pd/mn), la transition conducteur isolant (ge/cu) ou la supraconductivite a deux dimensions (ge/sn) dans des structures multicouches
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Es-Saidi, Soukaina. "Optimisation de la réponse optique de réseaux diffractifs métalliques appliqués à la sécurité des documents." Thesis, Troyes, 2020. http://www.theses.fr/2020TROY0016.
Full textAbstract:
Les hologrammes de sécurité composés de structures sub-diffractives se développent à la croisée des besoins de protection des documents sensibles et de l'avènement des technologies modernes de reprographie servant la falsification grand public. L’objectif de ce travail est de concevoir des dispositifs de sécurité dont les effets visuels, basés sur la génération de couleurs structurales, soient facilement authentifiables, difficiles à contrefaire et compatibles avec la production de films holographiques. Nous étudions la réponse plasmonique de réseaux métalliques dissymétriques uni et bi-dimensionnels, fabriqués par lithographie interférentielle et transposés à grande échelle sur film polymère par des procédés de réplication roll-to-roll. L’analyse approfondie des mécanismes résonants observés dans les réseaux hybrides métal-diélectrique ouvre des perspectives nouvelles de conception et d’amélioration de la qualité des couleurs perçues. Les résultats montrent que l'utilisation de processus d'optimisation modernes, avant la fabrication, constitue une approche efficace permettant d'adapter et d'optimiser la réponse résonante des réseaux de diffraction. Nous démontrons que l’approche multi-objectifs surpasse les stratégies mono-objectif ouvrant la possibilité d'augmenter la complexité des structures employées pour la reproduction des couleurs. Enfin, nous montrons que le recours à des outils d’intelligence artificielle constitue une alternative efficace aux méthodes électromagnétiques traditionnellesSecurity holograms based on sub-wavelength gratings (SWGs) are increasingly used not only to protect sensitive documents, but also to combat against the reprographic technologies used in counterfeiting.The aim of the present work is to design optical security devices to produce visual and chromatic effects, based on the generation of structural colors, easily recognizable but difficult to counterfeit and compatible with high-tech foil production. To this end, we study the optical response of one and two-dimensional asymmetric SWGs fabricated by laser interferometric lithography and scaled up to larger scales on polymer film using roll-to-roll replication processes. The in-depth physical analysis of the resonance mechanisms generated by metallic and hybrid metal-dielectric SWGs allows to understand and tailor their chromatic response. We also demonstrate that hybrid SWGs open new design perspectives and enhance the quality of the perceived colors. The research evidence presented in this contribution clearly shows that the use of modern optimization tools, prior to fabrication, provides an efficient way to tailor and to optimize the resonant response of diffraction gratings. We demonstrate that the multi-objective approach outperforms single-objective strategies and opens the possibility of increasing the complexity of the diffractive structures used for color reproduction. We emphasize that Artificial Intelligence tools constitute an efficient alternative to the traditional time-consuming electromagnetic methods
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Laamiri, Youness. "Etude de structures diélectriques et métalliques périodiques dans le domaine THz : Application à la spectroscopie de films minces." Chambéry, 2010. http://www.theses.fr/2010CHAMS011.
Full textAbstract:
Nous présentons une étude sur la spectroscopie dans l'infrarouge lointain (domaine térahertz) de matériaux sous forme de films minces d'épaisseur très inférieure à la longueur d'onde du rayonnement térahertz. Pour obtenir la sensibilité nécessaire à une caractérisation précise, nous mettons en œuvre des techniques de renforcement du champ électromagnétique au voisinage du film mince, grâce à l'excitation de résonances électromagnétiques de type ondes guidées, ou plasmons de surface propagatifs ou/et localisés. Dans la première partie du manuscrit, nous présentons un état de l'art de ces méthodes de caractérisation, ainsi que la technique expérimentale que nous avons employée, à savoir la spectroscopie térahertz dans le domaine temporel, et nous décrivons les avantages de la méthode que nous proposons dans ce travail. Dans la seconde partie du manuscrit, nous étudions comme dispositif de renforcement électromagnétique un guide d'onde en silicium sur lequel est gravé un réseau de couplage. Nous avons pu déterminer avec précision les paramètres diélectriques d'un film de résine aussi fin que λ/180. Nous indiquons comment optimiser ce dispositif pour mesurer des films submicroniques. Dans la dernière partie de ce travail, nous étudions les propriétés électromagnétiques d'un dispositif constitué d'une plaque métallique percée de trous cylindriques formant un réseau carré. Nous montrons qu'un tel dispositif permet de caractériser un film mince posé sur une de ses faces, mais peut aussi servir de filtre spectral pour les ondes térahertzWe present a study, in the far-infrared (THz frequency domain), of the spectroscope of materials whose thickness is smaller than the wavelength of the terahertz radiation. To obtain the sensitivity required for a precise characterization, we enhance the electromagnetic field in the vicinity of the thin film through the resonant excitation of guided waves or of surface plasmons (either propagating or localized). In the first chapter of the manuscript, we present a state-of-the-art of the thin-film characterization methods in the THz range, we describe the experimental technique we used, namely the THz time-domain spectroscopy, and then we explain the advantages of the method we propose in this work. In the second chapter, we study a device made of a silicon waveguide on which is engraved a grating coupler. We were able to accurately determine the dielectric parameters of a resin film as thin as λTHz/80 with a very good precision (2 % for the refractive index). We describe how to optimize this device for measuring submicron-thick films. In the last part of this work, we study the electromagnetic properties of a 2-dimensions squared hole array. We explain the electromagnetic origin of all the signatures seen in the transmission spectrum. We show that such a device can be used to characterize a thin film located against it, and it can also serve as a band pass spectral filter for terahertz signals
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Memet, Jean-Bernard. "La corrosion marine des structures métalliques portuaires : étude des mécanismes d'amorçage et de croissance des produits de corrosion." La Rochelle, 2000. http://www.theses.fr/2000LAROS047.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous avons suivi chronologiquement la formation et la croissance des produits de corrosion formés sur un acier faiblement allié, immergé en eau de mer naturelle. Le démarrage des mécanismes de corrosion, entre 15 minutes et 6 heures d'immersion, a été étudié par la technique de l'électrode vibrante à balayage. Cette technique nous a permis, au travers de mesure de densités de courant, de potentiels et d'impédances électrochimiques locales, de caractériser quantitativement l'évolution des 2 zones, anodique et cathodique, à la surface du métal. La mise en place, dans le port des Minimes à La Rochelle, d'une plate-forme d'exposition des aciers en eau de mer naturelle nous a permis de suivre l'évolution de cette répartition zonale entre 6 heures et 2 ans d'immersion. Nous avons de plus pu caractériser, grâce à la complémentarité des techniques électrochimiques stationnaires et non-stationnaires, la formation en strates des oxo-hydroxydes et de la magnétite, composés majoritaires des produits de corrosion de l'acier. Nous avons enfin mis en évidence la complexité des couches de produits de corrosion par analyses chimiques et microscopiques et notamment fait apparaitre la nature poreuse de ces couches ainsi que l'influence des micro-organismes dans leur formation. En dernier lieu, nous avons adapté la technique de l'impédance électrochimique à 4 électrodes à l'étude de couches minces de produits de corrosion prélevés sur des structures immergées durant plus de 25 ans. Les mesures ont mis en évidence leur mode de conduction mixte (ionique-électronique). Le modèle développé ici, adapté du modèle des couches poreuses de de Levie, nous a permis d'estimer la porosité des strates, de donner un ordre de grandeur de la conductivité électronique des oxydes de fer et de montrer la complexité du développement des couches.
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Merabet, Omar. "Modélisation des structures planes en béton arme sous chargements monotone et cyclique : construction et validation d'un modèle numérique." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0005.
Full textAbstract:
La représentation numérique du comportement mécanique des structures planes en béton armé jusqu'à la ruine soumises à des sollicitations cycliques, nécessite l'élaboration d'un modèle capable de traduire correctement le comportement des matériaux ·ainsi que celui de la liaison acier-béton. Ce travail est divisé en trois parties. La première partie présente une synthèse de différents résultats expérimentaux et théoriques sur le comportement mécanique du béton à court terme et le traitement des problèmes d’interface béton-armature. Elle comporte une discussion sur les diverses approches et précise les raisons des choix retenus. Dans la deuxième partie, nous développons un modèle numérique fondé sur la théorie de la plasticité, permettant de décrire correctement la dissymétrie de comportement du béton en traction et en compression. Après un rappel des différentes méthodes de résolution des problèmes à non linéarité matérielle, ·nous insistons particulièrement sur la définition de la loi incrémentale du matériau pour un chargement monotone, d'une part, et l'élaboration d'un modèle unilatéral pour le chargement alterné cyclé, d'autre part. Enfin, nous présentons un modèle d'interface pour le traitement de la liaison acier-béton, ainsi que le couplage des non linéarités en présence (non linéarités volumiques et surfaciques). La dernière partie est consacrée à la confrontation des résultats numériques avec ceux issus d'une expérimentation sur des exemples relatifs à des éléments de structures en chargement monotone et cyclique. Elle permet de montrer le bien-fondé de la méthode proposée, ainsi que les possibilités dans le domaine du génie civil.
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Laurent, Hervé. "Modélisation de la mise en forme des tôles métalliques et du comportement des matériaux polymères." Habilitation à diriger des recherches, Université de Bretagne Sud, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00760070.
Full textAbstract:
Les travaux de recherche que je mène depuis une dizaine d'années, au Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne, portent principalement sur deux domaines : la modélisation des procédés de mise en forme des matériaux métalliques et la simulation du comportement de matériaux polymères. Sachant que les conditions d'emplois et de mise en forme des matériaux sont de plus en plus sévères, l'objectif de ces thématiques est d'améliorer la caractérisation et la modélisation du comportement mécanique des matériaux. Tout d'abord, en cherchant à intégrer des phénomènes mécaniques mal maîtrisés (effets de la vitesse de chargement élevée, sensibilité à la température et dépendance du chemin de chargement) ensuite, en développant des méthodes expérimentales ad hoc permettant de mesurer ces phénomènes, et enfin, en mettant en oeuvre des stratégies numériques originales, en tentant de simuler au mieux ces phénomènes. Ces travaux, s'effectuant dans des domaines de transformations finies, un formalisme en grandes transformations s'appuyant sur la description du mouvement du solide par les coordonnées matérielles entraînées a d'abord été précisé. L'étude de l'intégration temporelle du taux de déformation dans différents repères objectifs a montré l'importance du repère en rotation logarithmique et que la dérivée dans le repère corotationnel n'en était qu'une approximation. Ces restrictions à l'esprit, la modélisation de la prédiction du retour élastique lors de la mise en forme des alliages d'aluminium et de la prise en compte de la température au cours de ces étapes a pu être évaluée à travers le test d'ouverture d'un anneau découpé dans un godet cylindrique. L'influence combinée des modèles de comportement, des paramètres numériques, des modes de découpe numérique et du type de modélisation thermomécanique a été analysée, montrant qu'il reste encore des progrès à réaliser pour la modélisation du retour élastique. Enfin, un modèle de comportement d'Hyperélasto-Visco-Hystérétique, discernant les phénomènes mécaniques observés grâce à plusieurs contributions en contrainte, a été appliqué sur deux matériaux polymères. Une méthode d'identification simple, rapide et nécessitant un seul essai de chargement interrompu par des phases de relaxation a permis de montrer l'existence dans ces matériaux des effets de la viscosité, de l'hyperélasticité et d'une partie hystérétique non-visqueuse. La prise en compte des effets de la température s'est également avérée concluante.
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Boutou, Véronique. "Structures et propriétés électroniques de petits agrégats de baryum nus et oxygénés." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10301.
Full textAbstract:
La technique de vaporisation laser couplee a une analyse par spectrometrie de masse et spectroscopie laser nous ont permis d'etudier les proprietes structurelles et electroniques des petits agregats de baryum nus et oxygenes. Pour les agregats nus, nous avons etudie la transition d'une liaison non metallique pour ba#2 a la liaison metallique du solide. Les potentiels d'ionisation des ba#n (n variant de 2 a 5) mesures par ionisation laser a un photon evoluent bien selon le modele de la goutte metallique. De plus, des calculs ab ibitio (dft-lsda et hf-mp2) et semi-empiriques (hf et interaction par paires) prouveraient que la transition non metal-metal est precoce (environ dix atomes). Pour etayer cette these, divers criteres (distances internucleaires moyennes, energies de cohesion par atomes, populations de mulliken, structures proches de fragments de cristaux) sont avances. Enfin, les agregats croissent autour de la symetrie d'ordre 5 propre aux icosaedres. Le baryum reagit vivement avec l'oxygene. L'analyse des potentiels d'ionisation, determines par ionisation a un photon, d'une centaine d'agregats ba#no#m (n de 2 a 13, m de 0 a n) permet de conclure a une transition metal-isolant au cours de l'oxygenation. Pour une famille ba#no#m (n fixe), nous distinguons trois phases dans l'evolution des potentiels d'ionisation. La premiere (en dessous de 60 pour-cent d'oxygene) serait caracteristique d'un agregat metallique en surface, les atomes d'oxygene s'inserant au cur des sites tetraedriques des agregats de baryum nus. Cette interpretation est coherente avec la conservation de la structure icosaedriques des agregats nus. Pour m/n superieur a 60 pour-cent, le potentiel d'ionisation chute progressivement jusqu'a ba#no#n#-#1 (de type centre f), traduisant une evolution structurelle liee a une localisation progressive des atomes d'oxygene en surface et de la densite electronique en exces en un site de l'agregat. Le passage a un agregat stoechiometrique ba#no#n isolant s'accompagne d'une brusque croissance du potentiel d'ionisation au dela de 5 ev, valeur proche du seuil d'emission du cristal ionique bao
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Ayadi, Awatef. "Matériaux moléculaires pour l'optique : Synthèse, Structures et propriétés." Thesis, Angers, 2016. http://www.theses.fr/2016ANGE0013/document.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse portent sur la synthèse et l’étude des propriétés (électro)optiques de ligands multifonctionnels et de leurs complexes métalliques conçus pour des applications variées en particulier dans le domaine de l’optique et de la photonique. Ce travail s’articule autour de deux grands axes : les ligands photo-actifs et les ligands électro-actifs ainsi que leurs complexes métalliques. Dans le cas des ligands photo-actifs notre choix s’est porté sur l’utilisation de fonctions photo-actives à base d’azobenzène ou de stilbène connus pour leur propriétés photochromes ainsi que le pyrène connu pour ses propriétés émissives remarquables et sa capacité à s’organiser via des interactions intermoléculaires de type Pi-stacking. La fonction iminopyridine connu pour coordonner divers cations métalliques a été utilisée comme unité complexante. La complexation de ces différents ligands a permis ensuite la préparation de nouveaux complexes métalliques photo-actifs. Les nouveaux ligands ainsi que leurs complexes ont été caractérisés en solution par diverses méthodes d’analyses ainsi qu’à l’état solide par diffraction des rayons X. Un grand intérêt s’est ensuite porté sur l’étude des propriétés optiques non linéaires en utilisant des techniques expérimentales SHG, THG et Z-scan. Ces études ont montré que tous les ligands étudiés présentait une réponse ONL importante et que cette même réponse était modulé en fonction du nombre d’unités photo-actives ainsi que de la nature des substituants portés par ces ligands. De plus, la réponse ONL était modulée par la complexation des cations métalliques et aussi par la nature des métaux utilisés. Ces résultats indiquent que les systèmes préparés et étudiés étaient de bons candidats pour des applications en photonique et en optoélectronique. Dans le cas des ligands électro-actifs nous nous sommes intéressés à la synthèse de nouveaux ligands contenant l’unité TétraThiaFulvalène (TTF) connue être un bon donneur d’électrons et une entité chélatante de type azine et des leurs complexes. La complexation de ces ligands nous a permis l’obtention de nouveaux complexes métalliques électro-actifs qui ont été caractérisés en solution et à l’état solide par la résolution cristalline de leurs structures. De plus certains des ligands préparés présentent des propriétés reconnaissance optimales vis-à-vis de l’ion F- qui se traduisent par l’apparition d’une nouvelle bande d’absorption dans la région du visible et la variation des potentiels redox à laquelle vient s'ajouter une signature colorimétrique visible à l'œil nu (changement de couleur de la solution)The work presented in this thesis focuses on the synthesis and study of properties (electro) optical multifunctional ligands and their metal complexes designed for various applications especially in the field of optics and photonics. This work is structured around two main axes : the photoactive ligands and electroactive ligands and their metal complexes. In the case of photoactive ligands our choice fell on the use of functions based photoactive azobenzene or stilbene known for their photochromic properties and pyrene known for its outstanding emission properties and its ability to organize via intermolecular interactions of ¶-stacking. The iminopyridine function known to coordinate various metal cations was used as complexing unit. Complexation of these ligands then allowed the preparation of new photoactive metal complexes. The novel ligands and their complexes were characterized in solution by various methods of analysis as well as the solid state by X-ray diffraction. Great interest was then focused on the study of nonlinear optical properties using experimental techniques SHG, THG and Z-scan. These studies showed that all studies ligands showed extensive NLO response and that the same response was modulated depending on the number of photoactive units and the nature of the substituents on these ligands. In addition, the NLO response was modulated by the complexation of the metal cation and also by the nature of the metals used. These results indicate that the prepared and studied systems were good candidates for applications in photonics and optoelectronics. In the case electroactive ligands we are interested in the synthesis of new ligands containing tetrathiafulvalen unit (TTF) known to be a good electron donor and a chelating entity azine and their complexes. The complexation of these ligands has allowed us to obtain new electroactive metal complexes that were characterized in solution and in the solid state by the resolution of crystalline structures. In addition some of the prepared ligands exhibit optimal recognition properties vis-a-vis the ion F- that result in the appearance of a new absorption band in the visible region and changes in redox potential in which complemented by a visible color signature to the naked eye (color change of the solution)
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Rodes, Emmanuel. "Nouveaux concepts d'antenne à base de matériaux BIE métalliques : Application aux réseaux de télécommunications." Limoges, 2006. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/242b992f-d435-4d33-9c2d-99ea899a129a/blobholder:0/2006LIMO0071.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire est consacré au développement de nouveaux concepts d'antennes à base de résonateur BIE permettant d'élargir le champ d'application des antennes préexistantes. Deux nouveaux types d'antenne présentant des propriétés particulières ont notamment été obtenus à partir des travaux effectués sur les matériaux BIE métalliques. Tout d'abord, une antenne présentant un fonctionnement de type bibande, obtenu par l'utilisation d'une FSS, a pu être mise au point. Elle présente l'avantage de posséder deux bandes de fonctionnement proches, tout en étant compatible avec les méthodes de design actuelles des matériaux BIE. Un nouveau type de structure métallique permettant d'obtenir un élargissement de la bande passante des antennes a également été proposé. Bien que l'étude de ce type d'agencement ne soit pas complètement aboutie, des résultats prometteurs ont été obtenus. Enfin, une nouvelle structure possédant un diagramme de rayonnement sectoriel, c'est-à-dire large dans un plan et directif dans l'autre a été conçue. Le fonctionnement de cette antenne a été détaillé et une méthode de design analytique a été proposée. Les réalisations présentées dans ce mémoire confirment les propriétés des différentes structures abordées durant cette thèseThis report is dedicated to new developments around the EBG resonator antenna concept. Different solutions are proposed to enlarge the scope of the putative applications. A new structure using a metallic FSS and able to work on two frequency bands is first proposed as a mean to circumvent the problem of the EBG antenna narrow bandwidth. A new kind of metallic arrangement is then described, which allow the creation of antennas able to radiate on a larger bandwidth than the original dielectric ones. Lastly, an EBG resonator antenna possessing a sectoral radiation pattern is presented. The functioning of the structure is detailed and a conception method is given. The interest and limitations of this new concept are illustrated through application examples. The presented realizations successfully confirmed the correct functioning of the proposed structures
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Azman, Abdul Hadi. "Méthode pour l'intégration des structures treillis dans la conception pour la fabrication additive." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI004/document.
Full textAbstract:
Il est maintenant possible de fabriquer des structures treillis métalliques facilement avec la fabrication additive. Les structures en treillis peuvent être utilisées pour produire des pièces de faible masse et de haute résistance. Il n’existe pas de méthode de conception pour les structures treillis. Cette thèse se concentre sur les méthodes de conception des structures treillis et la manipulation dans le CAO et FAO pour faciliter l'intégration des structures treillis dans les produits. La thèse a abordé les questions de recherche suivantes:• Pourquoi les structures treillis sont-elles si peu utilisées dans la conception?• Quelles sont les informations nécessaires pour aider les concepteurs à concevoir des pièces contenant des structures treillis?• Comment les structures treillis peuvent-elles être créées rapidement et facilement dans le CAO?Les principales contributions sont les suivantes:• Une évaluation des outils CAO actuels dans la conception de structures en treillis en termes d'interface homme machine, de formats de fichiers CAO et de FAO pour la fabrication d'additive a été effectuée. Les résultats montrent que les outils de CAO et les formats de fichier CAO actuels ont des performances insuffisantes dans le contexte de la conception pour la fabrication d'additive. Les outils de CAO actuels créent et représentent actuellement des structures en treillis utilisant les surfaces limites des volumes. Cela contribue ainsi à la grande taille des fichiers, à une consommation élevée de mémoire vivre, ainsi des opérations fastidieuses pour les modélisations.• Une nouvelle stratégie de conception de structures treillis. Cette méthode sert de guide aux concepteurs pour l'intégration des structures en treillis dans les pièces fabriquées par fabrication additive en utilisant le matériau équivalent. Les concepteurs auront à leur disposition les informations nécessaires pour choisir les types et la densité des structure treillis à utiliser.• Une méthodologie pour calculer les propriétés matériau équivalent. Ces matériaux équivalents remplacent le besoin de créer des structures treillis dans le CAO et de les calculer par éléments-finis. Cela permettra d'économiser du temps dans la création de modèles CAO 3D et les calculs éléments finis.• Les principales caractéristiques géométriques des structures treillis ont été déterminées. Un modèle squelettique a été présenté pour définir les structures treillis à partir de points, de lignes, de sections et de joints au lieu des surfaces et des volumes. Une méthode est présentée pour visualiser et découper les structures treillis à partir du modèle squeletteIt is now possible to manufacture metallic lattice structures easily with additive manufacturing. Lattice structures can be used to produce high strength low mass parts. However, it does not exist a method to design lattice structures for additive manufacturing. This PhD focuses on lattice structure design methods and manipulation in CAD, CAE and CAM tools to facilitate the wide use of lattice structures in products. The thesis addressed the following research questions:• Why are lattice structures so little used in part designs?• What are the information necessary to help designers to design parts containing lattice structures?• How can lattice structures be created quickly and easily in CAD?The main contributions are:• An evaluation of current CAD tools in terms of human machine interface, CAD file formats, CAE and CAM to design lattice structures was conducted. The results show that current CAD tools and CAD file formats have insufficient performance in the context of design for additive manufacturing. Current CAD tools create and represent lattice structures using surfaces and volumes. This contributes to large file sizes, high RAM consumption, as well as time-consuming creations and operations.• A new lattice structure design strategy. This method serves as a guideline for designers to integrate lattice structures in additive manufactured parts using the concept of equivalent material. Designers will be able to choose lattice structure patterns and densities.• A methodology to create equivalent materials is presented. It is solid and does not contain any struts, thus has few surfaces only. With this equivalent material, it will be easier and quicker to conduct FEA due to the small number of surfaces involved. The characteristics of different lattice structure patterns and densities were determined, which are the relative Young’s modulus and relative strength in function of the relative density. This methodology can be applied to all lattice structures.• The main lattice structure geometrical characteristics were determined. A skeleton model was presented to define lattice structures with points, lines, sections and joints instead of surfaces and volumes. A method is presented to visualise in CAD and slice lattice structures in CAM from the skeleton model
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Gu, Xiaonan. "Structures métalliques a liaisons semi-rigides : algorithmes de calcul et résolution numérique en analyse non linéaire pré et post critique." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0076.
Full textAbstract:
Dans les structures dites « à barres » les propriétés mécaniques des assemblages sont susceptibles d'influence non négligeables sur tous les aspects du compromettante mécanique d'ensembles ? Dans ce contexte, le présent travail propose un ensemble numérique d'analyse par éléments finis du comportement quasi statique non linéaire des structures métalliques planes à histoire de changement arbitraires en présence de liaisons semi-rigides ; L'ensemble procède en description Lagrangienne actualisée actualisé approchée. Le comportement non linéaire est décrit par la méthode de Newton-Raphson en conjonction avec des techniques de pilotage de Crisfield par longueurs d'arc imposées. La formulation associe un élément fini de barre original calculé à partir de le forme non linéaire complète de l'expression du principe des travaux virtuels, une loi d'interaction moment-effort normal multilinéaire, et divers modèles de comportement non linéaire des liaisons. Le couplage noeuds-liaisons-barres utilise une matrice dite « de connexion » qui simplifie l'algorithme d'itération à l'équilibre sans adjonction de variables nodales spécifiques. La validité et l'intérêt des modèles proposés sont montés sur des exemples en analyse élastique et post élastique au premier et second ordreIn framework structures, the mechanical properties of joints can considerably influence the whole mechanical behaviour. In this context, a numerical finite element analysis software package is proposed for the study of the quasi static non linear behaviour of steel plane structure with arbitrary loading condition and semi rigid connection. The approximated and updated Lagrangian description is used. The Newton-Raphson method in conjunction with the Crisfield's arc-length methods allowing limit points to be « passed automatically » is used to describe the whole reponse for problems with geometrical and material non linearity. In the formulation, a special beam-column finite element obtained form the complete non linear form of the virtual work principle is associated with a multi linear moment-axial force interaction low and with some models of non linear connections. A so called connection matrix is built to deal with the coupling effects between nodes connections and beam columns. This matrix simplifies the interactive equilibrium algorithm without any specific addition nodal parameter. The validity and interest of the proposed models are shown using some examples with elastic and post elastic behaviour following first and second order analysis
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Doucet, Laurence. "Caractérisation mécanique et physico-chimique des matériaux métalliques et diélectriques dans des structures d'interconnexions destinées à la micro-électronique." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0113.
Full textAbstract:
Les films minces dielectriques (oxydes de silicium) et metalliques (alliages a base d'aluminium et tungstene) utilises en micro-electronique peuvent etre le siege de contraintes residuelles elevees qui sont susceptibles de provoquer des endommagements irreversibles. Les contraintes residuelles presentes au sein des systemes films-substrat de silicium ont ete determinees par la mesure du rayon de courbure. La diffraction des rayons x a permis d'analyser l'etat de contraintes dans les motifs d'interconnexion (lignes ou vias), passives ou non. La determination des constantes elastiques a ete faite par spectroscopie brillouin. Dans le cas des dielectriques, l'influence des differentes conditions de depots sur la nature des contraintes residuelles et les caracteristiques chimiques a ete etudiee ; cela se traduit par une sensibilite de certains dielectriques a l'humidite, la desorption des especes hydrogenees a partir de 400c et la presence de contraintes intrinseques. Deux alliages a base d'aluminium ont ete etudies en fonction de la temperature de depot et de la presence eventuelle des barrieres d'adhesion: le comportement plastique de ces materiaux a ete mis en evidence a travers la relaxation de la contrainte a la fois a temperature ambiante et au cours de recuits a 400c. Les films minces de tungstene ont un comportement elastique ; le niveau de contraintes residuelles y est plus eleve et provient de la presence de fortes contraintes intrinseques dependant des conditions de depots. Pour les deux types de metallisations, les lignes gravees non passivees presentent un etat de contraintes biaxial alors que les lignes passivees ont un etat de contraintes triaxial ; l'etat de contraintes dans les vias en tungstene, noyes dans un film de silice, est triaxial. Tous ces resultats experimentaux ont ete correles a des simulations numeriques par elements finis
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Latouche, Camille. "Étude théorique de complexes inorganiques et de clusters métalliques de taille nanométrique : interprétation de leurs structures et de leurs propriétés." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00968790.
Full textAbstract:
Les travaux décrits dans cette thèse ont porté sur l'application de méthodes de la chimie quantique à l'étude de différents types et familles de composés chimiques, à savoir, des clusters encapsulant des anions et des complexes inorganiques de métaux de transition. On s'est particulièrement intéressé à la structure géométrique, la structure électronique et aux relations structures-propriétés optiques de systèmes moléculaires stables et bien caractérisés.