Dissertations / Theses: 'Systèmes composites'

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Sylla, Boubacar. "Phonons dans les systèmes composites." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10057.

Abstract:

Ce travail a pour objet l'étude des propriétés vibrationnelles des cristaux composites en utilisant comme méthode la théorie de réponse d'interface. Les cristaux composites avec une ou deux interfaces étudiés ici sont formés: 1) d'une lame mince deposée au bout d'un cristal semi-infini; 2) de deux lames minces différentes assemblées; 3) d'une lame mince déposée entre deux cristaux semi-infinis (système sandwich); 4) et de deux lames minces déposées sur un substrat. Dans une première étape la théorie a été développée sur des modèles de chaînes linéaires. Par la suite, les différents résultats obtenus dans le cas unidimensionnel ont été facilement transposés à trois dimensions à l'aide d'un modèle simple. La connaissance des expressions analytiques des fonctions réponses associées à de tels systemes composites permet d'étudier leurs propriétes vibrationnelles. Deux applications pour les états localisés vibrationnels dans les lames minces, ainsi que les valeurs propres et les vecteurs propres correspondants sont donnés dans ce document. D'une part, on montre par des calculs numériques, l'apparition de ces phonons localisés à l'intérieur de la lame mince prise en sandwich entre deux autres cristaux semi-infinis. D'autre part, le même type de calcul montre l'apparition de phonons localisés à l'intérieur de deux lames minces adsorbées sur un substrat

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Droulas, Jean-Luc. "Chimie interfaciale des systèmes métal - polymère." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10082.

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Abstract:

L'etude des premiers stades de la metallisation de differents polymeres a ete effectuee par evaporation thermique et pulverisation ionique du metal in situ. La spectroscopie esca et la microscopie afm ont permis d'etudier la chimie interfaciale et la morphologie du depot. L'evaporation d'or (sur ps et pet) et d'aluminium (sur ldpe, pp, ps, pet, peek, pva et ldpe traite par plasma micro-ondes d'oxygene) induisent respectivement la formation d'interfaces chimiques instables, et l'apparition de complexes interfaciaux de transfert de charge du type carbone-oxygene-aluminium (sauf avec le ldpe et le pp). La pulverisation ionique d'or (sur ps et pet) et d'aluminium (sur ldpe, ps, pet et ldpe traite par plasma micro-ondes d'oxygene), montrent la cassure de liaisons c-c et/ou c-h des chaines polymeriques, et la constitution d'interfaces chimiques (liaisons metal-carbone et metal-oxygene-carbone) selon une interaction due a l'energie des atomes incidents. Dans les deux cas, evaporation et pulverisation, un modele d'interaction est propose (avec les polymeres insatures et oxygenes), base sur les proprietes acido-basiques (au sens de lewis) des deux partenaires. Les etudes afm des surfaces apres depot ont revele une progression du film en ilots d'atomes volumineux et disperses par evaporation, tandis que la pulverisation donne lieu a une plus grande densite surfacique en ilots metalliques

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Serrano, Léonard. "Systèmes époxyde : cuisson hors autoclave et basse température." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30007/document.

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Abstract:

Les principaux enjeux de la fabrication de pièces en matériaux composites (coût, temps de fabrication, performances,...) sont intimement liés aux moyens de mise en oeuvre, principalement les autoclaves; qui engendrent non seulement des coûts très élevés en termes d'installation et d'entretien, mais limitent également les cadences de production à cause de la longueur des cycles. Afin de réduire cette dépendance, des procédés de fabrication hors autoclave ont été envisagés (Quickstep, Roctool, VARTM, VBO...) entrainant par conséquent des modifications dans la conception des matériaux destinés à ces procédés (cinétique, rhéologie, façon dont sont imprégnées les fibres...). Afin de limiter les changements en termes de procédé de fabrication, de matières premières, de produits d'environnement et de conditions de mise en oeuvre, c'est sur le procédé Vacuum Bag Only que porte cette étude. Plusieurs développement de semi-produits ces dernières années ont permis d'augmenter la robustesse de ce procédé de fabrication, palliant ainsi à cette absence de pression externe durant la cuisson en étuve. Il reste toutefois à démontrer la viabilité de ces produits par rapport à leur mise en oeuvre, à comprendre les mécanismes d'extraction de l'air et à estimer les propriétés mécaniques atteignables par rapport à leur équivalent autoclave
The main issues concerning composite part manufacturing (cost, manufacturing time, mechanical performances, etc.) are closely linked to the means of curing, mainly autoclaves; which do not only generate very high installation and maintenance costs, but also limit production rates because of the length of the cycles. In order to reduce this dependence, non-autoclave manufacturing processes have been envisaged (Quickstep, Roctool, VARTM, VBO ...) therefore leading to modifications in the design of the materials intended for these processes (including kinetics, rheology, fiber impregnation methods). In order to limit the changes in terms of manufacturing process, raw materials, environment products and implementation conditions, this study is based on the Vacuum Bag Only process. Several semi-product developments in recent years have made it possible to increase the robustness of this manufacturing process, thereby overcoming the lack of external pressure during an oven cure. However, the viability of these products in relation to their implementation still needs to be demonstrated, as well as the understanding of the air removal mechanisms and the estimation of the achievable mechanical properties compared to their autoclave counterpart

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Arnautu, Monica. "Systèmes polymères multiphasés obtenus par polymérisation hétérogène avec inversion de phase." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20076.

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Hivet, Gilles. "Modélisation mésoscopique pour le comportement bi-axial et la mise en forme des renforts de composites tissés." Orléans, 2002. http://www.theses.fr/2002ORLE2036.

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Abstract:

Le comportement mécanique des renforts de composites tissés secs est très spécifique. La particularité de ces matériaux est que la rigidité de tension est prépondérante par rapport aux autres. L'entrelacement des mèches au sein du tissu impose que l'état de tension-déformation dans une direction dépend de celui de la direction transverse. Cette étude propose une représentation de ce comportement sous forme de surfaces à partir d'expériences réalisées antérieurement. Afin d'identifier analytiquement la géométrie et les surfaces de comportement, un modèle mésoscopique géométriquement cohérent et développé. Les surfaces de comportement obtenues sont implémentées dans un élément fini spécifique de tissé, afin de réaliser des simulations d'emboutissage. Enfin, une technique expérimentale est présentée : la mesure optique par corrélation d'images numériques. Bien qu'encore en développement, des propriétés importantes des renforts tissés sont déduites ou confirmées par ces mesures.

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Toumi, Jihene. "Développement de systèmes polymères fonctionnels et caractérisation de leur résistivité électrique." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25504.

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Abstract:

De nos jours, l’utilisation des composites polymères fonctionnels s’accentue avec la progression de la recherche dans ce domaine. Les objectifs du projet de maîtrise se penchent sur deux problématiques qui touchent la détermination et l’amélioration de la résistivité électrique des mélanges polymériques. La première partie est axée sur les fonctionnalités de la fluorescence dans le domaine des polymères. Le noir de carbone provoque la diminution de l’intensité de fluorescence de l’anthracène jusqu’à l’éteindre complètement; pour un pourcentage aux alentours de 1% dans les films de polypropylène et jusqu’à 4x10-3 mol\L en solution de chloroforme. La deuxième partie a pour objectif d’améliorer la moulabilité des plaques bipolaireset et d’étudier l’effet de l’élastomère sur la résistivité électrique du mélange polyfluorure de vinylidène/polyéthylène téréphtalate/ noir de carbone /graphite. La résistivité électrique diminue en augmentant la concentration de noir de carbone et en ajoutant 5% à 7,5% de d’élastomère.
Nowadays, the use of composites increases with the progress of research. From this context, this work has been prepared for the master project. The project objectives are addressing two issues that affect the determination and the improvement of the electrical resistivity of polymer blends. The first part focuses on the features of the fluorescence in the field of polymers. The carbon black is acting as quencher; it causes the decrease of the fluorescence intensity of the anthracene to turn it off completely for a percentage of 1% in the films and 4x10-3 mol/L of chloroform solution. The second part studies the effect of a thermoplastic elastomer, on the electrical resistivity of the composite polyvinylidene fluoride /polyethylene terephthalate/ carbon black/graphite. It was observed that the electrical resistivity of the blends decreases with increasing carbon black concentration and the addition of 5% and 7.5% of the elastomer.

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Mercier, Sylvie. "Réactivité interfaciale de systèmes aluminium-fibres de carbone et aluminium-fibres céramique." Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0303.

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Abstract:

L'objectif de l'étude est d'apporter une contribution à la compréhension des phénomènes interfaciaux qui interviennent lors de l'élaboration des matériaux composites à renfort fibreux et à matrice aluminium. Les renforts choisis pour cette étude ont été des fibres de carbone, des fibres de carbone protégées, et des fibres à base de carbure de silicium. Ces fibres sous forme de tissu ont été recouvertes d'aluminium par dépôt physique en phase vapeur. Les matériaux ainsi obtenus ont subi des traitements thermiques dans un réacteur couple à un spectromètre de masse. L'existence de réactions entre certains gaz produits par les fibres (CO, CO2) et l'aluminium lorsque la température est supérieure à 650°C a ainsi pu être mise en évidence. Ces réactions se produisent lors de la traversée du dépôt d'aluminium par les gaz issus des fibres et provoquent la formation de carbone d'aluminium. Le carbure d'aluminium est également formé par des réactions entre les espèces solides constituant les fibres et le métal. La quantité de carbure d'aluminium formé à l'interface fibre/métal lors des traitements thermiques a été déterminée par hydrolyse. Il a ainsi pu être montré que le carbure d'aluminium provient essentiellement des réactions entre les solides constituant les fibres et le métal. L'efficacité de divers recouvrements contre la formation de carbure d'aluminium a aussi été étudiée.

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Nguyen, Anh vu. "Matériaux composites à renfort végétal pour l'amélioration des performances de systèmes robotiques." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2015. http://www.theses.fr/2015CLF22606/document.

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Abstract:

L’amélioration des performances des robots est un enjeu important dans le domaine industriel. Les objectifs visés sont l’augmentation de l’espace de travail, de la capacité de charge transportable, de la vitesse de travail et de la précision du robot. Pour atteindre ces objectifs, il faut en général augmenter la rigidité, diminuer la masse et augmenter la capacité d’amortissement du robot. Les robots actuels sont généralement fabriqués en métaux : aluminium ou acier, ce qui limite leurs performances en raison des faibles capacités d’amortissement des vibrations de ces matériaux. Les matériaux composites présentent l’avantage de combiner des matériaux différents, ce qui conduit à une variété de leurs performances. Parmi les types de renforts, les fibres de carbone présentent un module d’élasticité élevé permettant la conception de pièces de grandes rigidités statiques mais elles possèdent une faible capacité d’amortissement. Les fibres végétales, par contre, possèdent une faible densité, de bonnes propriétés spécifiques et des capacités d’amortissement élevées. Cette thèse porte sur l’amélioration des performances d’un robot parallèle 3CRS en utilisant des matériaux composites pour reconcevoir des pièces initialement fabriquées en aluminium. La thèse commence d’abord par une caractérisation des comportements statiques et dynamiques du robot initial constitué de bras en aluminium. Ensuite, la forme des segments des bras robotiques est optimisée par rapport aux sollicitations mécaniques sur le robot. Un nouveau composite stratifié hybride renforcé par des fibres de carbone et des fibres de lin est alors proposé. Cette combinaison permet d’allier les avantages des deux types de fibres dans un composite pour le dimensionnement des composants sous sollicitation élevée. La structure de ce nouveau composite a été optimisée puis un segment est fabriqué pour valider la conception. Finalement, l’étude du nouveau robot avec des bras en matériaux composites a été réalisée, les résultats montrent que la rigidité du robot augmente, sa masse diminue légèrement et sa capacité d’amortissement augmente considérablement par rapport au robot initial. Donc, l’application du composite stratifié hybride peut améliorer les performances statiques et dynamiques et augmenter significativement la précision en fonctionnement du robot 3CRS
Improvement of the robot’s performances is a major challenge in the industrial field. In general, improvement objectives are increasing workspace, transportable capacity, speed and precision of the robot. To achieve these objectives, it must increase rigidity, reduce weight and increase damping capacity of the robot. Currently, the robots are generally made of metals: aluminum or steel, which limits their performances due to low damping capacity of these materials.Composite materials present an advantage to combine different materials, which leads to a variety of composite material properties. Among the types of reinforcements, carbon fibers show high modulus that enables robotic parts with high static rigidities to be designed. However, carbon fibers have generally a low damping capacity. Natural fibers have low density, good specific properties and high damping capacity.This thesis focuses on the improvement of the performances of the 3CRS parallel robot by using the composite material to redesign robot parts initially made of aluminum. The thesis begins with static and dynamic characterizations of the original robot. Then, the shape of segments of the robotic arms is optimized with respect to applying force on the robot. A hybrid laminated composite reinforced with carbon fibers and flax fibers is proposed for the use. This combination enables to combine the advantages of two fiber types in a composite for using in high loaded components. The structure of the new hybrid laminated composite is optimized and a composite segment is then fabricated in order to validate the design. Finally, the analysis of the new robot with composite arms is executed. The result shows that the new robot has a slightly higher rigidity, lighter mass and considerably greater damping capacity in comparison with the original robot. Therefore, the application of the hybrid composite could improve the static and dynamic performances and increases considerably the accuracy in operation of the robot 3CRS

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Mangin-Brinet, Mariane. "Description relativiste des systèmes composites simples par la dynamique du front de lumière." Paris 7, 2001. http://www.theses.fr/2001PA077098.

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Lin, Qing. "Développement de systèmes retardateurs de flamme pour matériaux composites thermoplastiques à fibres continues." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0118.

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Abstract:

La demande actuelle du marché du transport en matériaux composites à matrice polymère est en augmentation importante afin de remplacer les pièces aujourd’hui fabriquées en alliages métalliques par des matériaux plus légers et performants. Actuellement couramment utilisés, les composites thermodurcissables présentent l’inconvénient de ne pas être recyclables. Aussi, un des objectifs du projet « Résines idéales » durant lequel cette thèse a été réalisée est de mettre au point de nouveaux composites à matrice thermoplastique, doués de propriétés équivalentes. Parmi celles-ci, le comportement au feu est un enjeu essentiel pour leur développement et l’objectif de cette thèse est de développer de nouveaux systèmes retardateurs de flamme pour des matériaux composites thermoplastiques à fibres continues. Dans un premier temps, un screening des retardateurs de flamme phosphorés potentiellement efficaces a été effectué. L’étude de l’influence du renfort taffetas sur la stabilité thermique et le comportement au feu a également été réalisée (cône calorimètre, IOL, UL94). Ensuite, afin d’améliorer le comportement au feu, et en particulier, de satisfaire aux normes feu aéronautiques (les plus exigeantes), nous avons étudié des mélanges binaires et ternaires de retardateurs de flamme constitués du RF phosphoré sélectionné et d’autres charges : alumine, hydroxyde d’aluminium (ATH), graphite expansé, et 9,10-dihydro-9-oxy-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO). Dans chaque cas, la stabilité thermique et le comportement au feu ont été caractérisés et discutés
The present demand of polymer-matrix composite materials in the transport market is significantly increasing, to replace the work-pieces actually manufactured in metal alloys, the polymer-matrix composite being lighter and more performant. Thermoset composites are currently and widely used however this kind of composites presents a severe drawback due to their non- recyclable character. One of the objectives of the “Résines idéales” project and of this thesis is to develop new composites made from thermoplastic matrix, endowed with similar properties. Among them, the fire behavior is a major challenge and the aim of this work is to develop new flame retardant systems for thermoplastics composites reinforced with continuous fibers. Firstly, we have performed a screening of potentially effective phosphorus flame retardants. Also, we have studied the influence of the reinforcement taffetas on the thermal stability and fire behavior. For that, various tests have been performed such as cone calorimeter, LOI and UL-94. Then, to improve the fire behavior and particularly to satisfy the aeronautical fire standards (the most challenging), we have studied binary and ternary mixtures of flame retardants constituted by the selected phosphorus flame retardant and other additives: alumina, aluminum hydroxide (ATH), expanded graphite and 9,10-dihydro-9-oxy-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO). In each case, the thermal stability and fire behavior have been characterized and discussed

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Michalak, Franck. "Étude d'électrodes composites polymères/oxydes colloidaux : application aux systèmes électrochromes sur supports souples." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0091.

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Abstract:

Au cours de ce travail, nous avons etudie des electrodes composites polymeres/oxydes colloidaux en vue d'application aux systemes electrochromes sur supports souples. Ces composites sont constitues d'un materiau electrochrome colloidal (wo#3, iro#2) et d'un polymere ionique (nafion) ou neutre (polyacrylamide, polymethylmetacrylate, polyvinylbutyral). Nous avons etudie la synthese de ces oxydes dans le but d'obtenir un materiau colloidal stable de taille inferieure a 100 nm. Nous avons obtenu des sols de wo#3 stables contenant des particules ayant un diametre moyen de 10 nm. Les composites wo#3 - polymere contiennent jusqu'a 90% en poids de wo#3 et restent transparents. Ils constituent l'electrode electrochrome de nos systemes. Les particules d'iro#2 obtenues sont trop grosses pour les applications visees (100nm). Nous avons alors utilise la polyaniline comme materiau de contre electrode. La polyaniline a ete deposee sous forme d'un film mince par polymerisation galvanostatique sur un substrat en polyethylene terephtalate recouvert d'une fine couche d'or. Le systeme electrochrome complet comprenant l'electrode composite wo#3/polymethylmetacrylate, la contre electrode en polyaniline et l'electrolyte polymere (bpei-1. 5 h#3po#4) a un contraste de 35% a 700 nm

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Bordes, Perrine. "Nano-biocomposites : études de systèmes structurés à base de polyhydroxyalcanoates et montmorillonites." Strasbourg 1, 2007. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2007/BORDES_Perrine_2007.pdf.

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Abstract:

Les polyhydroxyalcanoates (PHAs) étudiés sont des polyesters biodégradables et biocompatibles synthétisés par fermentation bactérienne de produits dérivés de la canne à sucre. Ces biopolymères présentent notamment une bonne rigidité et un taux de cristallinité très important. Cependant, leur comportement mécanique fragile et leur faible stabilité thermique limitent encore leur développement. L’élaboration de nano-biocomposites, i. E. L’incorporation et la dispersion de charges de taille nanométrique telles que les montmorillonites dans la matrice PHA vise donc à pallier ces déficiences. L’analyse des relations “procédé-structure-propriétés” ont montré que les facteurs clés contrôlant l’élaboration de ces matériaux nanostructurés sont l’affinité polymère-argile, le taux de charge et la voie d’élaboration (voie "solvant" vs. "fondu"). Par ailleurs, une étude spécifique a montré que les organomodifiants utilisés pour compatibiliser le polymère et la charge, et dans une moindre mesure, les résidus de fermentation, affectent la stabilité thermique et thermomécanique des PHAs. Différentes approches (enrobage des feuillets d’argile par greffage de biopolyester, redispersion de masterbatch…) ont donc été explorées afin de limiter la dégradation de la matrice mais également d’améliorer la dispersion de la charge et de mieux compatibiliser la charge et la matrice. Ces études ont montré que la dispersion directe d’un faible taux de Cloisite®30B (< 3%pds) dans le PHA à l’état fondu présente le meilleur compromis en terme de dégradation limitée, de qualité de dispersion et donc de propriétés du matériau final
Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biodegradable and biocompatible polyesters produced from renewable resources by bacterial fermentation. These biopolymers are stiff and highly crystalline. Nevertheless, they are not fully competitive compared to conventional polymers since they exhibit brittleness and poor thermal stability. Therefore, to improve their properties, PHA-based nano-biocomposites were prepared by adding nano-sized fillers such as montmorillonites (a clay layered silicate). The process-structure-properties relationships have been investigated. They have shown that the polymer-clay affinity, the filler content and the elaboration route (solvent vs. Melt intercalation) are key factors for elaboration of these nanostructured materials. Moreover, a specific study evidenced that organomodifiers used as polymer-clay compatibilizers and, in a less extent, the fermentation residues affect the thermal and thermo-mechanical PHAs stability. Different approaches (biopolyester grafting on the clay surface, masterbatch route, ) were thus considered to limit the matrix degradation, but also to improve the clay nanodispersion and the polymer-clay affinity. This work has revealed that melt mixing of less than 3 wt% of Cloisite®30B with PHA leads to better results in terms of limited degradation, clay dispersion and thus properties of the final material

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Comte, Florence. "Etude des problèmes d'adhérence de systèmes verre-émail-primaire-adhésif et applications industrielles." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10064.

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Abstract:

Realisation d'un assemblage colle verre/polymere. On utilise des agents de pontage a base de silane. On effectue des mesures de mouillage pour modifier la composition des agents de couplage pour ameliorer l'adhesion des points colles. L'etude est appliquee au collage des vitrages d'automobiles. Les surfaces sont analysees par spectrometrie esca et sims

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Laurent, Véronique. "Mouillabilité et réactivité dans les systèmes composites métal/céramique : étude du couple Al/SiC." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0115.

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Abstract:

Etude experimentale du mouillage par la methode de la goutte posee et par une methode tensiometrique d'immersion-emersion. Analyse chimique et structurale des interfaces par spectrometrie auger, microsonde, microscopie electronique a balayage et en transmission. Influence de la temperature (973-1173k), de la composition de la phase metallique(additions de si, ti, cu et sn) et des traitements de surface de sic (recouvrement par des couches de silice ou carbure sur la cinetique de mouillage. Interpretation et generalisation des resultats par une approche thermodymique

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Leroy, Eric. "Etude et modélisation des propriétés de systèmes réactifs thermodurcissables en cours de réticulation pour la simulation du procédé RTM." Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0076/these.pdf.

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Abstract:

L'objectif de la thèse est de développer des méthodologies d'étude et de caractérisation permettant de modéliser l'évolution du comportement de polymères thermodurcissables lors de leur mise en oeuvre par le procédé de Moulage par Transfert de Résine (RTM). La première partie donne une description globale de ce procédé et du savoir-faire actuel en matière de modelisation. Elle met en évidence la nécessité d'une modélisation précise des comportements cinétique et chimiorhéologique du polymère thermodurcissable utilisé. Les travaux réalisés dans ces deux domaines sont ensuite présentés et illustrés par la caractérisation d'un système composite modèle dicyanate-ester / fibres de verre. La deuxième partie concerne la modélisation des cinétiques de réticulation et a pour finalité de développer les méthodes de caractérisation par calorimétrie, ces dernières apparaissant comme une étape charnière entre les connaissances en chimie des thermodurcissables et la modélisation du procédé RTM. Enfin, la dernière partie regroupe les travaux réalisés dans les domaines de la rhéologie et des écoulements. Ceux-ci concernent à la fois la caractérisation de la perméabilité des renforts, l'étude de la chimiorhéologie et le suivi in situ des propriétés rhéologiques au cours du procédé par spectrométrie diélectrique
The goal of the thesis is to develop studying and characterization methods allowing to modelize the evolution of the behavior of thermosetting polymers, during the Resin Transfer Molding (RTM) process. The first part gives a global description of the process and the actual knowledge in modelization. It points out the need for a precise modeling of the kinetic and chemorheological behavior of the thermoset used. Then the work done in these two fields 1s presented and illustrated by the characterization of a dicyanate-ester / glass fiber model composite system. The second part focuses on cure kinetics modeling and leads with developing calorimetric characterization methods which appear to be an important step between the knowledge in thermoset chemistry and the modeling of RTM process. Finally, the third part gathers the works done in the fields of flow and rheology. It concerns the characterization of reinforcement permeability, study of chemo-rheology and in situ monitoring of rheological properties by dielectric spectroscopy

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Frada, Jean-Michel. "Contribution à l'étude des multimatériaux acier-polymère-acier : caractérisation chimique et structurale des interphases dans des systèmes métal-oxyde-polymère." Nancy 1, 1992. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1992_0408_FRADA.pdf.

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Abstract:

Le matériau qui constitue le support de notre étude est un composite à structure sandwich acier-polymère-acier, élaboré par SOLLAC, dont la propriété essentielle est l'amortissement des vibrations sonores. Ce composite procure un confort acoustique recherché par l'industrie automobile. Afin d'obtenir un assemblage performant, il faut maîtriser une famille de paramètres dont le plus important est peut-être la durabilité du joint. Il ressort clairement de nos travaux que les produits acides de la dégradation thermique des polymères comme EVA (copolymère thermoplastique polyéthylène-acétate de vinyle), engendrent des réactions avec les métaux ou leurs oxydes. Les produits de réaction les plus caractéristiques sont des "chélates", acétates métalliques. La stabilité de ces phases devient alors le facteur déterminant la durabilité du composite. Les phases insolubles dans l'eau comme l'oxyacétate de chrome peuvent expliquer le rôle favorable du chrome sur l'adhérence métal-polymère, en milieu humide. A contrario, les sels solubles comme l'acétate de fer semblent être à l'origine des décohésions rapides observées. Des traitements du polymère (ajouts basiques comme l'urée) ou de l'acier (nickelage) parviennent à modifier ces réactivités. Les structures des complexes déterminées par diffraction X suggèrent l'existence d'interactions entre le complexe et les métaux ou leurs oxydes, et entre le complexe et les polymères.

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Chailleux, Emmanuel. "Suivi en multidétection in situ des processus de polymérisation des systèmes époxydes pour matériaux composites." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2001. http://www.theses.fr/2001ECDL0013.

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Abstract:

Les matériaux composites à matrice organique bénéficient à la fois de bonnes propriétés mécaniques et de densités faibles. Ils sont désormais utilisés dans l'industrie comme pièces de structures primaires, en particulier pour des applications aéronautiques. Le vieillissement, le transfert de charge et le comportement hors axes sont directement dominés par les propriétés viscoélastiques de la matrice et donc par les conditions d'élaboration. Il y a donc un besoin croissant de capteurs, capables d'effectuer un contrôle in situ et en temps réel de la fabrication de ce type de matériaux. Cette étude propose de suivre les mécanismes de réticulation d'une résine époxy/amine en utilisant simultanément trois capteurs immergés dans le polymère. Le principe de fonctionnement du capteur fibre optique est basé sur la mesure de la distribution angulaire de la puissance lumineuse transmise par une fibre optique. Cette fibre est préalablement dénudée dans sa partie centrale et immergée dans la résine. Il est alors possible de suivre les variations de l'indice de réfraction du polymère. L'analyse diélectrique mutli-fréquences permet de concevoir un capteur in situ capable de mesurer la conductivité et la permittivité complexe du milieu environnant. La conductivité, paramètre lié aux mouvements des porteurs de charges, témoigne de l'avancement de la réaction. Les techniques ultrasonores sont généralement utilisées pour la caractérisation des propriétés mécaniques des matériaux. Pour cette application in situ, un implant piézo-électrique est immergé dans la résine en polymérisation. La mesure de l'impédance électrique aux bornes de cet élément permet d'accéder aux propriétés rhéologiques du polymère. Ces paramètres, déterminés simultanément avec les trois techniques, permettent de comprendre les différentes étapes de la réaction de réticulation du point de vue de la mobilité moléculaires, de la viscosité, de la densité et des propriétés mécaniques du matériau
Fibre reinforced plastics offer high specific mechanical properties (performance vs. Weight ratio). Thus during the last decade, they have been increasingly used as components in engineering structures and particularly for aeronautical applications. Ageing, load-transfer, and off-axes behaviour of composites are directly dominated by the viscoelastic matrix properties linked to cure process. So, there is a growing need for sensors which provide real-time, in situ monitoring of the manufacturing process. This study proposes to follow the cure mechanism of an epoxy-amine resin using simultaneously three sensors embedded in the material. The fibre-optic sensor is based on the measurement of angular distribution of light transmitted through an optical fibre inside the cured polymer. The original siloxane cladding is removed from the central part of the fibre. Then a sample of curing epoxy is placed around the stripped region. It is thus possible to monitor the refractive index variation of the polymer. Frequency dependant dielectric measurements provide a sensitive in situ sensor able to access to the electrical conductivity and complex permitivity of the surrounding medium. The conductivity parameter related to the ionic mobibity is linked to the polymerisation advancement. The ultrasonic waves are generally used for global characterisation of mechanical properties. For in situ applications, a peizoelectric implant is embedded in the structure during its processing and the rheological properties of such a material-system can be monitored. The parameters, determined simultaneously with these three techniques, allow to understand the different steps of the epoxy cure regarding molecular motion, viscosity, density and their consequences on the mechanical properties of the material

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Diebold, Morgane. "Systèmes composites organogélateurs/polymères semi-conducteurs : de la preuve conceptuelle aux matériaux nanostructurés pour l'électronique plastique." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAE002.

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Abstract:

L’amélioration des performances des dispositifs photovoltaïques organiques passe par le contrôle de la morphologie de leurs couches actives. Nous avons cherché à préparer une hétérojonction volumique donneur-accepteur nanostructurée en utilisant la nucléation hétérogène du poly (3-hexylthiophène) (P3HT, donneur) par des fibres d’organogélateurs à base de naphthalène diimide (NDI, accepteur). La première partie de ce travail présente l’étude des propriétés d’auto-assemblage d’organogélateurs à cœur NDI substitué par des groupements amides et des dendrons trialkoxyphényles. Nous avons évalué l’influence de la longueur de la chaîne flexible entre le cœur naphthalène et les groupements amides (2 liaisons C-C pour NDI2 et 4 pour NDI4) sur les propriétés physico-chimiques des organogélateurs. La seconde partie de ce travail met en évidence le polymorphisme du composé NDI2 en identifiant 4 polymorphes ainsi que leurs signatures optiques, spectroscopiques et structurales. Un diagramme de phase de l’état solide du NDI2 est proposé. La dernière partie de la thèse concerne l’élaboration de nano-composites donneur-accepteur entre les organogélateurs à cœur NDI et le P3HT. Le processus de formation en solution de ces nano-composites est analysé en suivant les cinétiques de cristallisation du P3HT par spectroscopie d’absorption UV-Visible et les morphologies obtenues (structures shish-kebab) par microscopie électronique en transmission. L’effet nucléant des organogélateurs sur le P3HT a été montré. Les études en cellules solaires des composés P3HT:PCBM : organogélateur ont prouvé que le rendement de conversion énergétique peut être augmenté en présence d’organogélateurs
Improving the performances of organic photovoltaic devices requires morphology control of the active layers. Highly nanostructured donor-acceptor bulk heterojunctions were prepared by heterogeneous nucleation of poly (3-hexylthiophene) (P3HT, donor) on naphthalene diimide organogelators fibers (NDI, acceptor). The first part of this work was dedicated to the self-assembly of NDI-core organogelators substituted by amide groups and trialkoxyphenyls dendrons. We evaluated the influence of the flexible chain between the naphthalene core and the amide groups (2 C-C bonds for NDI2 and 4 for NDI4) on the physico-chemical properties of the organogelators.The second part of this work focused on the polymorphism of NDI2 with identification of four different polymorphs with their optical, spectroscopic and structural signatures. A phase diagram of NDI2 in the solid state was determined. The last part of this manuscript concerns the fabrication of donor-acceptor nano-composites between NDI organogelators and P3HT. The formation process in solution of these nano-composites was analyzed by following the crystallization kinetics of P3HT by UV-Vis absorption spectroscopy and the thin film morphology (shish-kebab structures) by transmission electron microscopy. The nucleating effect of various organogelators on P3HT was demonstrated. Solar cells were made from the composites P3HT:PCBM : organogelator and their energetic conversion yield was shown to be increased in the presence of organogelators

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Lacoma, Vincent. "Évaluation environnementale des procédés composites pour l'analyse multicritère des systèmes de production : méthodologies, outils et applications." Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Nantes, 2023. http://www.theses.fr/2023ECDN0020.

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Abstract:

Dans le contexte actuel de transition environnementale, cette thèse vise à participer à la réduction des impacts environnementaux de la fabrication de pièces en composites, qui est un secteur en croissance depuis plusieurs années.Pour cela, une méthodologie d’analyse environnementale spécifique aux procédés composites est fondamentale pour développer et évaluer des stratégies de réduction des impacts environnementaux. Pour être applicables dans l’industrie, ces stratégies se doivent de respecter les impératifs techniques et économiques des entreprises. Pour réaliser des évaluations environnementales, la méthode standardisée d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) peut être employée. Cependant, le caractère général de cette approche laisse des latitudes sur son application qui n’ont pour le moment pas fait l’objet d’un consensus de la part de la communauté scientifique dans le cas des procédés composites.Ces travaux de thèse proposent alors des précisions de chaque étape de la méthode ACV pour construire une modélisation des impacts environnementaux du procédé qui dépendent des paramètres, comme par exemple les températures de mise en forme et les efforts de consolidation. Une approche similaire est aussi développée pour l’évaluation d’indicateurs économique également fonction de ces paramètres. Des outils d’exploitation multicritères sont enfin proposés pour trouver des réponses à l’objectif de réduction des impacts environnementaux et du coût de fabrication tout en assurant la conformité au cahier des charges techniques des pièces produites. Dans ce mémoire, le cas du thermoformage-estampage de pièces en polysulfure de phénylène renforcées par des fibres de carbone (C/PPS) est étudié pour appuyer la construction et la présentation des méthodologies proposées
In the current context of environmental transition, this thesis aims to participate in the reduction of environmental impacts related manufacturing of composite parts, which has been a growing sector for several years. To this purpose,an environmental assessment methodology dedicated to composite manufacturing processes is fundamental to develop and evaluate strategies forreducing environmental impacts. To be applicable in the industry, these strategies must respect the technical and economic imperatives of companies.To carry out environmental assessments, the standardized Life Cycle Assessment (LCA) method can be used. However, the general nature of this approach leaves latitudes on its application which have not been yet the subject of a scientific consensus in the case of composite manufacturing.Thus, our work proposes details for each step of the LCA method to build a model of the environmental impacts of the manufacturing process which depend on its parameters, such as the forming temperatures and the consolidation efforts. A similar approach is also developed for the evaluation of economic indicators based on the same parameters. Finally, multi-criteria decision-making tools are offered to find solutions to the objective of reducing environmental impacts and manufacturing costs while ensuringc ompliance with the technical specifications of the parts produced. In this thesis, the case of thermostamping of polyphenylene sulfide reinforced with carbon fibres (C/PPS) parts is studied to support the construction and presentation of the proposed methodologies

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Amblard, Gilles. "Méthodologie de sélections de colorants pour microlithographie : application aux systèmes bicouches PMMA et PMGI." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20204.

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Abstract:

Le sujet de cette these est l'elaboration d'une methodologie de selection de colorants pour microlithographie, et leur application aux systemes bicouches pmma et pmgi. Le premier chapitre fait l'etat de l'art en microlithographie, en presentant successivement les differentes techniques d'insolation et les resines de masquage. Les problemes rencontres apres plusieurs niveaux lithographiques, lorsque la topographie des substrats devient accidentee, sont ensuite abordes, ainsi que les solutions proposees: systemes multicouches et silylation. Au cours du second chapitre, deux systemes bicouches type pcm pour insolations en uv proches, sont elabores, l'un avec de la hpr 204 (melange de resine novolaque et de diazonapthoquinone) sur du pmma, l'autre avec une resine photosensible a matrice novolaque sur du pmgi. Les resultats obtenus sur substrats moderement reflechissants sont bons (motifs microniques): par contre, des problemes subsistent sur aluminium, en raison de la forte reflectivite pour les photons de ce materiau. La solution proposee consiste a integrer des substances absorbant les photons parasites dans la couche d'aplanissement des systemes bicouches. Le sujet principal de cette these est ainsi aborde au troisieme chapitre: une methodologie de selection de colorants est elaboree, et appliquee aux bicouches pmma et pmgi. L'etude porte sur un grand nombre de colorants commerciaux, et les deux meilleurs candidats ainsi selectionnes pour chaque bicouche, sont evalues sur substrat aluminium avec marches: les resultats obtenus sont tres satisfaisants, permettant l'obtention de resolutions microniques, avec un procede original et peu onereux

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Pierre, Christophe. "Etude de systèmes solides multiphasés issus de la valorisation énergétique de déchets urbains." Toulon, 2000. http://www.theses.fr/2000TOUL0011.

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Abstract:

The study consists of five parts : l)The caracterization of wastes underlines three groups accordingly their own solubility : a group with chlorides and hydroxides, an other one with calcium carbonates and calcium sulfates, the last one with crystallized and/or amorphous silica or calcium silicates and calcium alumino-silicates. 2)Comparison of four samples after different treatments of industrial smokes. The X ray diffraction spectrum of calcium carbonate is analyzed. The contour analysis of the peaks allows a classification of the wastes accordingly to the distorsion parameter and their origin. 3}BEM analysis attached to an Xray analysis. The morphology of the samples is attached to their chemical history. Solid-solid state reactions and diffusion of chemical elements are observed. 4)Study with TEM. This technics is used hi order to identify crystallized and/or amorphous phasis. Inclusions of heavy metals are shown in glasses based on silicates 5)The impedance spectroscopy (IS) is used to emphasize ionic mobility and chemical reactions in solid niulticomponent systems. The variations of conductivity and the variations of activation energies in different domains of temperatures are correlated with thermal analysis and thermogravimetry. The chemical transformations of wastes/polymers composites are also studied. Harmful properties are expected when a critical ratio of waste in the composite is reached. The entire ionic conductivity and the conectivity of the samples are measured. The rate of hydratation processes is increased and a threshold called " electric percolation" is reached when the volumic ratio of waste is greater than a lirnit. The development of such composites is cheaply with an udeniable industrial interest
L'étude comporte cinq parties : l)La caractérisation des résidus met en évidence l'existence de trois fractions distinctes selon leur solubilité : une fraction composée de chlorures et d'hydroxydes, une autre composée de carbonate et de sulfate de calcium, une autre composée de silice, de silicates et silico-alumînates de calcium, cristallisés et/ou amorphes. 2)Comparaison de quatre échantillons après différents traitements des fumées. Par DRX, le carbonate de calcium est caractérisé. L'analyse des profils de raies de diffraction permet de classer ces résidus en reliant paramètre de distorsion et origine. 3) Analyse par MEB couplée à un analyseur X des échantillons. La morphologie est liée à l'histoire des échantillons. Des réactions solideNsolide et la diffusion d'éléments au sein de grains sont mises en évidence. 4)Etude à l'aide du MET. L'analyseur X couplé à la diffraction électronique permet d'identifier des phases cristallisées ou amorphes à l'échelle nanométrique. Des inclusions de métaux lourds cristallisés au sein de verres a base de silicates sont détectées. 5)La spectroscopie d'impédance complexe (SIC) est utilisée pour caractériser les mobilités ioniques et les réactions chimiques dans ces milieux multiphasés. Les variations de conductïviîé et d'énergie d'activation observées dans des domaines de température sont corrélées aux évolutions thermiques observées en ATD/TG. L'évolution chimique de composites résidus-polymère est étudiée. La SIC met en évidence une fraction critique de résidus au-delà de laquelle des évolutions néfastes sont attendues. La connectivité et la conductiviîé ionique globale du résidu, sensibles au taux d'hydratation, sont déterminées. L'étude de l'hydratation de ces composites montre l'importance de la fraction volumique en résidus pour laquelle il y a « percolation électrique » et amplification de la vitesse d'hydratation. L'élaboration de composites est une technique de stabilisation peu onéreuse et d'intérêt industriel

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Sahnoune, Farid. "Relations structure - propriétés mécaniques dans des systèmes PEHD/PS et PEHD/CaCO3 modifiés par des agents élastomères : application au recyclage des matières plastiques." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20092.

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Abstract:

L'objectif de l'etude est d'ameliorer la resistance au choc et la rigidite d'un melange polyethylene/polystyrene. Nous avons envisage d'ameliorer la rigidite par l'incorporation d'une charge minerale (carbonate de calcium). Pour compenser l'effet fragilisant d'une telle charge, nous avons incorpore ensuite des copolymeres elastomeres susceptibles d'agir aux interfaces du systeme et ameliorer ainsi la resistance au choc. Le materiau final etant complexe, nous avons decompose l'etude pour mieux comprendre les effets apportes par chaque constituant. Nous avons d'abord etudie les comportements des deux phases dispersees polystyrene et carbonate de calcium dans la matrice pehd. Nous avons pu ainsi compare les effets apportes par une phase rigide d'origine organique (ps) et une phase rigide d'origine minerale (caco#3) en relation avec leur morphologie. Nous avons ensuite etudie le comportement des copolymeres elastomeres dans les systemes pehd/ps (75/25) et pehd/caco#3 (60/40) en liaison avec leur localisation (a l'interface ou dans la matrice) et leur action adhesive. A partir de ces etudes preliminaires, nous avons pu mieux comprendre le systeme pehd/ps/caco#3 resultant de l'incorporation de caco#3 dans le melange pehd/ps. Nous avons pu aussi relier l'effet des copolymeres elastomeres dans le systeme pehd/ps/caco#3 a leur mode d'action au niveau des differentes interfaces du systeme. Au bilan, nous arrivons a ameliorer a la fois la resistance au choc et la rigidite d'un melange pehd/ps (75/25) en incorporant 40% en masse de caco#3 et 4% de copolymere elastomere sebs. Cette demarche a ete appliquee avec succes sur des melanges industriels de produits recycles pehd et ps.

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Nguyen, Jean-François. "Nouveaux composites thermopolymérisés sous haute pression pour la CFAO." Paris 13, 2013. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/secure/edgalilee_th_2013_nguyen.pdf.

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Abstract:

L’évolution des restaurations des tissus dentaires ont abouti à des biomatériaux avec de meilleures propriétés optiques, tels que les céramiques et les composites, répondant ainsi à une demande accrue en esthétique des patients. De plus l’apparition de la CFAO (conception fabrication assistée par ordinateur) permet de s’affranchir de la compétence du prothésiste et donc d’obtenir une constance de la qualité, de limiter les aléas de certaines étapes au laboratoire mais aussi d’avoir accès à de nouveaux matériaux. Les blocs en céramique ont de bonnes propriétés mécaniques et une excellente biocompatibilité mais ils sont difficiles à usiner. Ils ne peuvent supporter des déformations plastiques, ce qui conduit à des risques de microfractures des bords fins lors de l’usinage et la réintervention y est délicate. Les composites actuels sont facilement usinables, permettent une réintervention simple mais présentent des propriétés mécaniques et une biocompatibilité inférieures à celles des céramiques, en raison de leur polymérisation incomplète. Cette étude a pour objectif l’obtention du protocole de fabrication d’une nouvelle classe de composites dentaires thermopolymérisés sous haute pression destinée à la CFAO
The evolution of restorative materials has resulted in biomaterials with improved mechanical and optical properties, such as ceramics and composites, responding to increased aesthetic demand from patients. Furthermore, the emergence of CAD / CAM lead to improved consistency in quality and avoidance of laboratory associated errors and provides access to new materials. Ceramics have good mechanical properties and excellent biocompatibility but are difficult to mill. Besides, they can not withstand plastic deformation, which leads to the risk of microfractures edges during milling, reoperation is difficult. Composites are easy to machine and can be easily repaired; however, their mechanical properties and biocompatibility are inferior to those of ceramics, because of their incomplete polymerization. The aim of this study was to obtain a process to produce a new class of dental composite blocs, suitable for CAD/CAM, by thermo-polymerisation at high pressure

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Eberling-Fux, Nicolas. "Matériaux composites à matrice nanostructurée dans les systèmes Si-B-C-Ti et Si-B-C-N." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13235.

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Abstract:

Des matériaux composites à matrice céramique micro-nanostructurée et renfort fibreux en carbone ont été élaborés dans le système Si-B-C-X (X = Ti, N) par l'intermédiaire d'un nouveau procédé hybride alliant fiabilité, rapidité et minimisation des coûts. Ce dernier combine une étape d'imprégnation de préformes 3D (environ 2 mm d'épaisseur) à partir de suspensions de poudres céramiques nanométriques carbures et borures, suivie d'une étape de densification de la matrice pulvérulentes du composite. L'objectif repose sur la conception d'une matrice multiphasée amélirée présentant une ou des phases réfractaires, une phase borée assurant les mécanismes d'autocicatrisation dès 600°C et un phase déviatrice de fissures. Les applications envisagées sont aéronautiques pour un domaine de température de 600°C à 1100°C. Deux voies d'élaboration ont été explorées suivant la nature de la suspension initiale, à savoir des suspensions de poudres de carbure de silicium ou de carbure de titane dans lesquelles une poudre de carbure ou de nitrure de bore est ajoutée. Dans le cas de suspensions à base de poudres de SiC, le mélange de particules est dispersé dans un système suspensif à base d'éthanol et de polyéthylène imine. Les préformes avec ou sans interphase sont imprégnées à coeur de matériau et présentent des taux de remplissage compris entre 55 % et 70 % pour des temps d'exposition de 1 à 2 min. Ces dernières sont ensuite densifiées par frittage flash ou par infiltration réactive à partir de titane ou d'alliages fondus de manière à former respectivement des composites Cr / SiC - B4C ou SiC - BN, et des composites Cf / SiC(TIC) - TiB2 - Ti3SiC2. Le nitrure de bore et la phase ternaire Ti3SiC2 joue le rôle de fusible mécanique et d'interphase discrète au sein de la matrice composite. Dans le cas de suspensions à base de poudres de TiC, les particules sont préalablement soumises à un traitement acide en vue d'améliorer la dispersion du mélange de poudre dans le système éthanol + polyethylène imine. Présentant des taux d'imprégnation compris entre 50 % et 60 %, le matériau préimprégné est ensuite infiltré par du silicium ou un de ses alliages de manière à réaliser des composites à matrice SiC(TIC) - TiB2 - Ti3SiC2. L'ensemble des matériaux élaborés est caractérisé d'un point de vue morphologique, physico-chimique et mécanique. Des corrélations structure - propriétés sont établies.

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Ouerfelli, Tarek. "La segmentation des documents techniques composites dans une perspective d'indexation : vers la définition d'un modèle dans une optique d'automatisation." Grenoble 3, 2001. http://www.theses.fr/2001GRE39009.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la définition d'un modèle de segmentation des documents techniques (manuels d'utilisation) en unités documentaires dans une perspective d'indexation. La finalité de ce modèle est de pouvoir réaliser un traitement automatique, de ce fait il repose sur les critères de surface repérables dans un processus automatique. Pour définir notre modèle de segmentation, nous sommes partis de la réalité des documents techniques pour en induire les critères de segmentation. En ce sens, nous avons mené une étude sur 5 manuels d'utilisation. Nous nous sommes librés à une validation psychologiques du modèle de segmentation auprès de juges. Les résultats dégagés de l'étude du corpus et de la validation psychologique nous ont permis d'établir un certain nombre de règles de segmentation. Pour finir, nous avons posé le problème de filtrage des unités segmentées pour pouvoir optimiser la recherche d'information dans les documents techniques. L'originalité de notre travail consiste en la définition d'une méthode de segmentation qui se veut dynamique avec la prise en compte des différents médias existants dans les documents techniques.

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Fortier, Patrice. "Interaction chimique dans les composites à matrice métallique : systèmes Mg-C ; Al-C-Si ; Al-C-O-Si." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10052.

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Colis, Silviu-Mihail. "Magnétisme, transport et structure des systèmes de type "spin-valve" utilisant comme couche magnétique dure un sandwich couplé antiferromagnétiquement à base d'iridium." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2001. http://www.theses.fr/2001STR13103.

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Guillemenet, Jérôme. "Etude expérimentale de la mise en forme de systèmes acier-polymère-acier." Mulhouse, 2000. http://www.theses.fr/2000MULH0626.

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Abstract:

La mise en forme des assemblages acier/polymère/acier est une opération délicate et conduit à une chute de l'adhérence voire à une rupture de l'assemblage. Le but de cette thèse est d'établir un lien entre les propriétés cohésives du film de polymère, l'adhésion polymère/acier et l'emboutissabilité des tôles sandwich. En accord avec le modèle rhéologique de l'adhérence, l'énergie d'adhérence, mesurée par clivage, dépend de la vitesse d'introduction du coin. Une analogie entre l'évolution du module d'élasticité de l'adhésif avec la vitesse d'une part et l'évolution de l'énergie d'adhérence avec la vitesse d'autre part est montrée. Le suivi de la propagation de la fissure indique que les propriétés viscoélastiques de la résine jouent un rôle prépondérant. Une corrélation entre le comportement en clivage de l'assemblage et les propriétés viscoélastiques de l'adhésif est proposée. Les contraintes relaxées en front de fissure, mesurées grâce à une méthodologie en plusieurs étapes, indépendantes de la vitesse de sollicitation, peuvent être considérées comme le niveau de contrainte d'adhésion de l'assemblage. L'influence de la mise en forme sur les propriétés d'adhérence des assemblages est ensuite étudiée. Le passage sur jonc et sur rayon de matrice des tôles sandwich sont simulés grâce à un test de torsion annulaire. Le comportement intrinsèque de la résine en cisaillement gouverne la tenue des assemblages à une prédéformation en cisaillement. L'évolution de l'énergie d'adhérence avec les déformations planes rencontrées en emboutissage est analysée. L'endommagement du polymère et de l'interface métal/polymère sont proposées pour expliquer la diminution de l'énergie d'adhérence avec le niveau de déformation. Un comportement élasto-plastique avec un domaine élastique peu étendu, une relaxation importante de la résine ; une vitesse élevée ou une température basse d'emboutissage et un recuit après emboutissage sont favorables à une bonne aptitude à l'emboutissage des systèmes.

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Glipa, Xavier. "Conduction protonique dans les systèmes minéraux et polymères. Propriétés du polybenzimidazole sulfoné." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20256.

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Abstract:

L'elaboration et l'etude d'electrolytes solides conducteurs protoniques font l'objet de ce travail, avec en perspective la formation de membranes conducteurs protoniques susceptibles d'etre utilisees dans des dispositifs electrochimiques pouvant operer dans un domaine de temperature moyenne. Les approches adoptees consistent dans la modification de materiaux polymeres thermostables par l'addition de groupes protogenes provenant soit de conducteurs protoniques mineraux disperses dans le polymere, soit par le greffage de groupes sulfones sur la charpente du polymere. Les travaux decrits dans ce memoire s'inscrivent dans ces deux perspectives et concernent le developpement de conducteurs protoniques mineraux et la modification de polymeres organiques. Dans le chapitre ii, nous avons traite des systemes composites mineraux dans lesquels un conducteur protonique est disperse dans une phase minerale, dans les chapitre iii, iv et v, nous avons etudie les possibilites de conferer a un polymere thermostable, le polybenzimidazole, des proprietes de conduction protonique par differentes methodes : traitement par un acide, greffage de fonction sulfonique, traitement par des bases.

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Gatouillat, Sébastien. "Approche mésoscopique pour la mise en forme des renforts tissés de composites." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0121/these.pdf.

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Abstract:

La simulation de la mise en forme des renforts tissés permet d'étudier les conditions de faisabilité d'une telle opération en limitant les essais expérimentaux et donc les coûts de développement. La simulation permet d'accéder à des informations telles que la position des fibres après formage et leur état de déformation ainsi que de prédire l'apparition de défauts (plissements, détissages, rupture de fibres/mèches). La définition du comportement mécanique des tissus, nécessaire à ces simulations, peut se faire à différentes échelles. Seuls les modèles définis à l'échelle macroscopique permettent à l'heure actuelle d'effectuer ce type de simulations. Les modèles aux échelles inférieures permettent alors de définir le comportement macroscopique d'un renfort à partir de l'assemblage de ses constituants élémentaires. Le passage méso/macro (ou micro/macro) s'accompagne dans ce cas d'une perte d'information liée au passage d'une description discrète à une description continue. Le modèle que nous proposons consiste en une description à l'échelle mésoscopique des renforts permettant la simulation de pièces à l'échelle macroscopique. Cela est rendu possible par une simplification de la description mésoscopique grâce l'utilisation d'éléments de coques. Un modèle de comportement hypoélastique spécifique à la mèche est alors considéré. En particulier, la direction des fibres est strictement suivie et un comportement élastique non linéaire permettant de prendre en compte la compaction transverse est défini. L'identification et la validation du modèle sont effectuées grâce aux essais usuels de caractérisation des renforts. Outre le fait de décrire correctement le comportement en cisaillement des tissus, le modèle permet de prédire les plissements et les détissages de mèches. Des simulations de mise en forme illustrent ces capacités
Woven reinforcements forming simulation allows studying feasibility conditions of such processes limiting experimental tests and therefore development costs. Simulation allows accessing to information such as fibre positions after forming and their deformation state as well as predicting the onset of defects (wrinkles, yarns sliding, fibre/yarn fracture). The definition of the fabric mechanical behaviour necessary for these simulations can be done at different scales. Today only the macroscopic scale allows simulations of forming processes. Models at lower scales then allow to define the macroscopic behaviour of reinforcement from the assembly of their elementary components. The meso/macro (or micro/macro) transition is accompanied by an information loss due to the transition from a discrete description to a continuous one. The proposed model consist in a mesoscopic description of the reinforcement allowing the simulation of forming processes at the macroscopic scale. This is possible thanks to a simplification of the description by using shell elements. A hypoelastic behaviour specific of the yarn is then considered. In particular, fibre direction is strictly tracked and a non linear elastic behaviour is defined, allowing the consideration of the transverse compaction of the yarn. Identification and validation of the model are done using classical characterisation tests. In addition to a good description of the shearing behaviour of fabrics, the model allows the prediction of wrinkles and yarns sliding. Forming simulations illustrate these capabilities

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Poncet, Mélissa. "Effet de l'incorporation de systèmes hybrides sur les propriétés mécaniques de matériaux composites à matrice époxyvinylester et polyester insaturé." Thesis, Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0025/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'élaboration d'un matériau composite à matrice thermodurcissable incorporant des renforts nanométriques et/ou une phase élastomère, permettant d'améliorersa rigidité, son amortissement et sa résilience. Pour cela, nous avons réalisé des formulations baséessur des matrices époxyvinylester, renforcées ou non par une phase élastomère et chargées de montmorillonite ou de sépiolite. Nous avons étudié leurs propriétés visco-élastiques par analyse modaleexpérimentale et leurs propriétés à l'impact par des essais d'impact par chute de masse. Nous avonsdéterminé la microstructure des composites fabriqués en nous appuyant sur la diffraction des rayonsX et des observations en microscopie électronique. Des modèles d'homogénéisation, fondés sur lemodèle de H ALPIN -T SAI et adaptés aux matériaux composites étudiés, ont été développés afin dedisposer d'un outil permettant de relier explicitement la rigidité des composites à leur morphologie.Une analyse paramétrique approfondie a permis de déterminer les caractères morphologiques lesplus influents et d'évaluer la performance des procédés de mise en œuvre au regard des renforcements mécaniques obtenus. Expérimentalement, l'incorporation de montmorillonite ou de sépiolite a conduit à une augmentation significative du module élastique et la présence d'une phase élastomère dans la résine a permis de doubler l'amortissement et d'augmenter la résilience. Finalement, les formulations les plus performantes ont été retenues pour la fabrication de composites renforcés de fibres de verre. L'amélioration des propriétés mécaniques se retrouve, dans une moindre mesure, dans lesprototypes réalisés. La pertinence de l'utilisation de ces matériaux à l'échelle industrielle a été évaluée
This thesis focuses on the development of a thermosetting matrix composite incorporating nanoscale reinforcements and/or an elatomeric phase to improve its stiffness, damping and resilience.To do so, we made formulations based on epoxy vinyl ester matrices, filled or not by an elastomeric phase, and reinforced with montmorillonite or sepiolite. Their viscoelastic properties were studied usingexperimental modal analysis and their impact properties were investigated using drop weight impacttesting. The microstructure of these composites was examined using X-ray diffraction and electronmicroscopy observations.Homogenization models based on H ALPIN -T SAI model and adapted to the studied composites were developed to provide a tool able to explicitly link the stiffness of the material to its morphology.A detailed parametric analysis allowed to determine the most influential morphological characteristics and to assess the efficiency of the process regarding the mechanical stiffening obtained.Experimentally, the incorporation of montmorillonite or sepiolite led to a significant increase in the elastic modulus and, with the presence of an elastomeric phase in the resin, the damping was doubled and the resilience was increased.Finally, the most efficient formulations were used to manufacture glass fibers reinforced composites.The improvement in mechanical properties was found, to a lesser extent, for the manufactured prototypes.The relevance of the use of these materials on an industrial scale was evaluated

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Möller, Gunnar. "Espaces dynamiques réduits en physique de la matière condensée :Systèmes à effet Hall bicouches, réduction dimensionnelle et systèmes de spins magnétiques." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00121765.

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Abstract:

Pour la description des propriétés de basse température des systèmes en physique de la matière condensée, il est souvent utile de travailler avec un espace dynamique réduit. Cette philosophie s'applique aux systèmes bicouches à effet Hall quantique comme aux systèmes d'anyons et aux systèmes magnétiques frustrés qui représentent les exemples discutés dans cette thèse.

On introduit une classe générale d'états appariés de fermions composites. Ces fonctions d'onde sont exploitées pour analyser l'état fondamental des systèmes bicouches à effet Hall au facteur de remplissage total un. A partir d'une étude de Monte Carlo variationnel nous concluons que la transition de phase compressible à incompressible observée dans ce système est du deuxième ordre. Nous étudions également la question de l'existence d'un état apparié à demi-remplissage dans les simples couches. Ensuite nous considérons des schémas de réduction dimensionnelle de systèmes bidimensionnels sur la sphère vers des systèmes unidimensionnels sur le cercle. Un tel mapping est établi pour des systèmes libres et un candidat pour un système d'anyons généralisé est proposé. Finalement, nous analysons les systèmes de spins magnétiques sur réseaux bidimensionnels et discutons si un état de glace de spins peut exister en présence d'interactions dipolaires à longue portée.

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Garcia, Emmanuel. "Approche expérimentale et corrélations dans les systèmes complexes : modes de broyages et réactivités du ciment alumineux fondu." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20110.

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Abstract:

Le travail presente porte sur les relations broyages - reactivites du ciment alumineux fondu. Des relations complexes ont ete mises en evidence : elles mettent en jeu le mode de broyage, les dimensions, les surfaces et la reactivite. Une methodologie specifique adaptee aux systemes granulaires a ete utilisee : elle est fondee sur des bilans multiples croises et systematiques couples avec des fractionnements physiques selon la taille des particules. L'operation de broyage contribue a la constitution de quatre populations granulometriques a travers des mecanismes de division et d'interattraction. Les phenomenes d'interattraction se declinent sous la forme d'agglomerats et d'adsorbats. Les bilans ont montre que les proportions des populations, l'amplitude et la proportion des phenomenes d'interattraction, dependent du procede de broyage, notamment des modes de contraintes et de l'aerodynamique. Les modes des populations sont des invariants du materiau. La reactivite chimique du ciment alumineux fondu presente une complexite averee. Elle se deduit a la fois des populations et des phenomenes d'interattractions. Le broyeur devient ainsi un reacteur de division - agglomeration auquel la reactivite du ciment est liee de maniere directe et complexe.

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Lascoup, Bertrand. "Analyse et modélisation du comportement mécanique de structures composites sandwichs multi-D." Compiègne, 2005. http://www.theses.fr/2005COMP1585.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est d'appréhender les modes d'endommagement d'une structure originale sandwich renforcée par des coutures et d'apporter une aide à la décision sur le choix des paramètres géométriques et matériaux. Cet objectif nécessite à la fois une approche expérimentale et théorique. La partie expérimentale permet de cerner le comportement de ce type de structure face à des sollicitations statiques et dynamiques. Un outil R TM a été créé afin de maîtriser les paramètres de mise en œuvre et mettre en évidence l'influence de la micro-structure des renforts. L'analyse des mécanismes d'endommagement met en évidence l'influence des paramètres géométriques de couture sur le comportement de la structure. Les problématiques issues des efforts inter-laminaires sont atténuées: la fragilité de l'interface âme/peau et le dé laminage dans les peaux sont réduits. La partie modélisation vise la représentation du comportement en utilisant des théories simples et adaptées et cherche à prédire les propriétés de rigidité et de contrainte maximale dans les trois directions. Un outil informatique nommé SANDTEX apporte une aide à la décision au monde industriel
The objective of this work is to apprehend the damaging modes of an original sandwich structure strengthened by stitches and to propose a predictive tool for the choice of the geometrical and material parameters. This objective requires both an experimental and a theoretical approach. The experimental part enables to determine the behavior of this type of structure under static and dynamic stresses. A R TM device was created in order to control the implementation parameters and to highlight the influence of the microstructure of the reinforcements. The analysis of the damage mechanisms highlights the influence of the geometrical parameters of stitches on the behavior of the structure. The problems resulting from the inter-laminar efforts are attenuated: the brittleness of the core/skin interface and delamination into the skins is reduced. The modelling part allows to represent the material behavior by using simple and adapted theories and seeks to predict the rigidity and the maximum stress in the three directions. A data-processing tool named SANDTEX brings a predictive tool to the industrial world

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Le-Magda, Mélanie. "Influence du vieillissement sur le comportement des matériaux et des interfaces des systèmes mécatroniques." Rouen, 2011. http://www.theses.fr/2011ROUES010.

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Abstract:

Les systèmes mécatroniques sont des systèmes électroniques intégrés directement dans les pièces mécaniques. Leur environnement est sévère (courants>200A) et des défaillances peuvent survenir. Cette thèse est consacrée à l'étude de deux matériaux mécatroniques courants : compsite résine époxy/fibres de verre PCP FR4 (Printed Circuit Board Flame Retardant 4) et alliage PbSnAg. Un vieillissement isotherme est appliqué au PCP FR4 durant 8800 h à 110°C. Il affecte principalement l'époxy, qui évolue de manière complexe dès 2800 h. Celle-ci est révélée par l'apparition de courbes bimodales pour C'', le signal "out of phase" en TMDSC (Thermo-Modulated Differential Scanning Calorimetry) et pour tan ð, le rapport entre les modules de perte et de conservation en DMA 'Dynamic Mechanical Analysis). La transformation de l'époxy en deux parties causée par l'oxydation peut expliquer ce phénomène. Une estimation du module d'Young de celles-ci est proposée en associant les analyses de l'époxy aux lois de comportement mécanique du composite (loi rhéologique, modèle de Berthelot et loi mathématique). Pour l'alliage PbSnAg, le vieillissement isotherme à 200°C durant 7000 h révèle l'évolution de la microstructure et des propriétés mécaniques de l'alliage coulé d'une part et brasé entre deux substrats Cu revêtus de Ni puis de Ni-P d'autre part. Coulé, l'évolution des intermétalliques (IMCs) d'Ag3Sn est observée mais elle n'affecte pas les propriétés mécaniques en traction de l'alliage. Brasé, outre l'Ag3Sn , d'autres IMCs à base de Ni, de P et de Sn sont formés aux interfaces, évoluent selon une loi de Fick entraînant une baisse des propriétés mécaniques de l'assemblage en cisaillement Arcan
Mechatronic systems resultt from the tight integration of the electronic and mechanical components. Their used condeition is stringent (currents>200A), so failures can occur. This thesis is devoted to study two common mechatronic materials: epoxy matrix/glass fiber woven PCB FR4 (Printed circuit Boiard Flam Retardant 4) composite and PbSnAg alloy. Isothermal aging at 110°C is applied to PCB FR4 for over 8800 h. It mainly affects the epoxy, which has evolved in complex ways since 2800 h. This is reflected by the appearance of bimodal curves for C'', "out of phase" signal by TMDSC (Thermo-Modulated Differential Scanning Calorimetry) and for tan ð, the ratio between storage and loss modulus by DMA (Dynamic Mechanical Analysis). The oxidation of a certain volume fraction of the resin leading to the appearance of a new phase can be an explanation. The Young's modulus of thes two phases is modelised and combines the analysis of the aged epoxy with several models of the composite's behavior (rheological laws, Berthelot's model and mathematical law). Concerning the PbSnAg alloy, isothermal aging at 200°C for 7000 h is applied to the cast and soldered alloys. In the cast condition, formation, coalescence and fragmentation of Ag3Sn intemetallic compounds (IMCs) are observed but the tensile properties of the alloy are not affected. When the same alloy is soldered between two copper substrates coated with Ni and Ni-P layers, in addition to Ag3Sn, other IMCs based on Ni, P and Sn are also observed and grow during aging according to Fick's law. This microstructural evolution leads to a decrease of the mechanical properties of the solder when they are measured with the Arcan shear test

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Charlon, Sébastien. "Elaboration et caractérisation de nouveaux systèmes nanocomposites à propriétés de transport contrôlées. Impact d'un nouveau procédé de mise en oeuvre." Rouen, 2015. http://www.theses.fr/2015ROUES011.

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Abstract:

Depuis plus d'une décennie, la prise de conscience des problèmes environnementaux liés à la production de déchets plastiques a conduit à une politique de réduction de l'utilisation d'emballages plastiques et de développement de matériaux biodégradables. Dans l'optique de rendre ces matériaux compétitifs face aux polymères usuels (PE, PP, PET, etc. ), l'incorporation de nanocharges dans une matrice polymère par des procédés industrialisables est une approche des plus prometteuses. En effet, l'ajout de nanocharges inorganiques telles que les argiles de type montmorillonite permet souvent d'améliorer les performances barrière des polymères. A travers cette étude, des composités à matrice biodégradable de Poly(Butylène Succinate) (PBS) et de Poly(Butylène Succinate-co-butylène Adipate) (PBSA) chargés de montmorillonite de type Cloisite Na+ ou Cloisite 30B ont été élaborés à partir d'un procédé d'extrusion avec injection d'eau liquide sous forte pression et haute température au sein de la matière fondue au niveau du fourreau de l'extrudeuse. Les granulés composites obtenus ont été transformés en films par thermo-compression ou par extrusion-calandrage. Les cinétiques de perméation ont révélé des variations de propriétés barrière selon le procédé de mise en forme ainsi que selon la matrice polymère utilisée. Ces résultats ont été interprétés sur la base des données structurales (ACD, DRX) et d'observations par microscopie (MET) en établissant des corrélations avec les degrés de dispersion et d'exfoliation des charges dans les matrices polymères, les degrés de cristallinité et les fractions de phase amorphe rigide (RAF) des bio-polymères
During the last decades, a waste-reduction program, specifically for plastic packaging, was promoted due to environmental drawbacks with the development of biodegradable polymers. However, barrier properties of these biodegradable materials must be often improved to be competitive with common polyolefins (PE, PP, PET, etc. ). In this objective, the incorporation of nanofillers using industrializable processes seems to be a promising approach. Indeed, the introduction of inorganic nanofillers like clays (montmorillonite) into a polymer matrix often increased barrier properties of the polymer matrix. In this study, composites were prepared from biodegradable matrices such as Poly(Putylene Succinate) (PBS) and Poly(Butylène Succinate-co-butylène Adipate) (PBSA) loaded with Cloisite Na+ or Cloisite 30B. An extrusion process was applied with the use of liquid water injection under high pressure and high temperature into thermo-moulding or extrusion-calandaring processes. Kinetic permeation revealed changes in barrier properties as function of the elaboration process or the polymer matrix used. These results were explained from structural charectirizations (DSC, XRD) and microscopy observations (TEM) in order to correlate barrier peoperties to the dispersion and exfoliationlevels of fillers into the polymer matrices, to the degrees of cristallinity and to the rigid amorphous fractions (RAF) of the bio-polymers

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Yachir, Ali. "Composition dynamique de services sensibles au contexte dans les systèmes intelligents ambiants." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1053/document.

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Abstract:

Avec l'apparition des paradigmes de l'intelligence ambiante et de la robotique ubiquitaire, on assiste à l'émergence de nouveaux systèmes intelligents ambiants visant à créer et gérer des environnements ou écosystèmes intelligents d'une façon intuitive et transparente. Ces environnements sont des espaces intelligents caractérisés notamment par l'ouverture, l'hétérogénéité, l'incertitude et la dynamicité des entités qui les constituent. Ces caractéristiques soulèvent ainsi des défis scientifiques considérables pour la conception et la mise en œuvre d'un système intelligent adéquat. Ces défis sont principalement au nombre de cinq : l'abstraction de la représentation des entités hétérogènes, la gestion des incertitudes, la réactivité aux événements, la sensibilité au contexte et l'auto-adaptation face aux changements imprévisibles qui se produisent dans l'environnement ambiant. L'approche par composition dynamique de services constitue l'une des réponses prometteuses à ces défis. Dans cette thèse, nous proposons un système intelligent capable d'effectuer une composition dynamique de services en tenant compte, d'une part, du contexte d'utilisation et des diverses fonctionnalités offertes par les services disponibles dans un environnement ambiant et d'autre part, des besoins variables exprimés par les utilisateurs. Ce système est construit suivant un modèle multicouche, adaptatif et réactif aux événements. Il repose aussi sur l'emploi d'un modèle de connaissances expressif permettant une ouverture plus large vers les différentes entités de l'environnement ambiant notamment : les dispositifs, les services, les événements, le contexte et les utilisateurs. Ce système intègre également un modèle de découverte et de classification de services afin de localiser et de préparer sémantiquement les services nécessaires à la composition de services. Cette composition est réalisée d'une façon automatique et dynamique en deux phases principales: la phase offline et la phase online. Dans la phase offline, un graphe global reliant tous les services abstraits disponibles est généré automatiquement en se basant sur des règles de décision sur les entrées et les sorties des services. Dans la phase online, des sous-graphes sont extraits automatiquement à partir du graphe global selon les tâches à réaliser qui sont déclenchées par des événements qui surviennent dans l'environnement ambiant. Les sous-graphes ainsi obtenus sont exécutés suivant un modèle de sélection et de monitoring de services pour tenir compte du contexte d'utilisation et garantir une meilleure qualité de service. Les différents modèles proposés ont été mis en œuvre et validés sur la plateforme ubiquitaire d'expérimentation du laboratoire LISSI à partir de plusieurs scénarii d'assistance et de maintien de personnes à domicile
With the appearance of the paradigms of the ambient intelligence and ubiquitaire robotics, we attend the emergence of new ambient intelligent systems to create and manage environments or intelligent ecosystems in a intuitive and transparent way. These environments are intelligent spaces characterized in particular by the opening, the heterogeneousness, the uncertainty and the dynamicité of the entities which establish(constitute) them. These characteristics so lift(raise) considerable scientific challenges for the conception(design) and the implementation of an adequate intelligent system. These challenges are mainly among five: the abstraction of the representation of the heterogeneous entities, the management of the uncertainties, the reactivity in the events, the sensibility in the context and the auto-adaptation

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Debout, Pierre. "Calcul de trajets de dépose de composite dans le cadre de la fabrication de pièces aéronautiques." Clermont-Ferrand 2, 2010. http://www.theses.fr/2010CLF22041.

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Abstract:

En réponse à l'augmentation constante du prix du pétrole, le pourcentage des pièces de structure aéronautiques fabriquées en matériaux composites est en nette augmentation. Les procédés de dépose de composite (drapage de bandes et placement de fibres) permettent de fabriquer des pièces multicouches de grandes dimensions en disposant des bandes de composite de carbone pré-imprégné les unes a�� côté des autres. Ainsi, les travaux de recherche présentés dans ce mémoire contribuent à l'amélioration de la mise en oeuvre des procédés de fabrication de pièces aéronautiques en matériau composite. L'étude s'est focalisée sur l'augmentation de la productivité des procédés de dépose en considérant les problèmes de planification et de suivi de trajectoires de dépose des machines de dépose. Premièrement, la tâche de planification de trajectoires consiste à optimiser la direction des trajectoires de dépose de façon à minimiser le nombre de découpes de composite. Deuxièmement, la réduction des sollicitations cinématiques de la machine lors du suivi de trajectoires de dépose est basée sur un lissage des axes rotatifs associé à une méthode de résolution de la redondance de la machine-outil. Cette méthode conduit à une diminution du temps de dépose tout en assurant la qualité de la pièce finie. Les méthodes d'optimisation de trajectoires proposées ont été implémenées sur un logiciel de FAO de démonstration dédié aux procédés de dépose et validées sur des pièces industrielles. Ainsi l'ensemble du processus de programmation des machines de dépose a été étudié, de la génération de trajectoire à la simulation des mouvements de la machine

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Yachir, Ali. "Composition dynamique de services sensibles au contexte dans les systèmes intelligents ambiants." Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1053.

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Abstract:

Avec l'apparition des paradigmes de l'intelligence ambiante et de la robotique ubiquitaire, on assiste à l'émergence de nouveaux systèmes intelligents ambiants visant à créer et gérer des environnements ou écosystèmes intelligents d'une façon intuitive et transparente. Ces environnements sont des espaces intelligents caractérisés notamment par l'ouverture, l'hétérogénéité, l'incertitude et la dynamicité des entités qui les constituent. Ces caractéristiques soulèvent ainsi des défis scientifiques considérables pour la conception et la mise en œuvre d'un système intelligent adéquat. Ces défis sont principalement au nombre de cinq : l'abstraction de la représentation des entités hétérogènes, la gestion des incertitudes, la réactivité aux événements, la sensibilité au contexte et l'auto-adaptation face aux changements imprévisibles qui se produisent dans l'environnement ambiant. L'approche par composition dynamique de services constitue l'une des réponses prometteuses à ces défis. Dans cette thèse, nous proposons un système intelligent capable d'effectuer une composition dynamique de services en tenant compte, d'une part, du contexte d'utilisation et des diverses fonctionnalités offertes par les services disponibles dans un environnement ambiant et d'autre part, des besoins variables exprimés par les utilisateurs. Ce système est construit suivant un modèle multicouche, adaptatif et réactif aux événements. Il repose aussi sur l'emploi d'un modèle de connaissances expressif permettant une ouverture plus large vers les différentes entités de l'environnement ambiant notamment : les dispositifs, les services, les événements, le contexte et les utilisateurs. Ce système intègre également un modèle de découverte et de classification de services afin de localiser et de préparer sémantiquement les services nécessaires à la composition de services. Cette composition est réalisée d'une façon automatique et dynamique en deux phases principales: la phase offline et la phase online. Dans la phase offline, un graphe global reliant tous les services abstraits disponibles est généré automatiquement en se basant sur des règles de décision sur les entrées et les sorties des services. Dans la phase online, des sous-graphes sont extraits automatiquement à partir du graphe global selon les tâches à réaliser qui sont déclenchées par des événements qui surviennent dans l'environnement ambiant. Les sous-graphes ainsi obtenus sont exécutés suivant un modèle de sélection et de monitoring de services pour tenir compte du contexte d'utilisation et garantir une meilleure qualité de service. Les différents modèles proposés ont été mis en œuvre et validés sur la plateforme ubiquitaire d'expérimentation du laboratoire LISSI à partir de plusieurs scénarii d'assistance et de maintien de personnes à domicile
With the appearance of the paradigms of the ambient intelligence and ubiquitaire robotics, we attend the emergence of new ambient intelligent systems to create and manage environments or intelligent ecosystems in a intuitive and transparent way. These environments are intelligent spaces characterized in particular by the opening, the heterogeneousness, the uncertainty and the dynamicité of the entities which establish(constitute) them. These characteristics so lift(raise) considerable scientific challenges for the conception(design) and the implementation of an adequate intelligent system. These challenges are mainly among five: the abstraction of the representation of the heterogeneous entities, the management of the uncertainties, the reactivity in the events, the sensibility in the context and the auto-adaptation

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François, Arnaud. "MESURES DE BRUIT EN 1/f SUR DES COMPOSITES : POLYANILINE / POLYMETHACRYLATE DE METHYLE." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005342.

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Abstract:

Dans cette étude nous utilisons une méthode expérimentale novatrice, la mesure du bruit en 1/f, pour approfondir la compréhension des mécanismes de transport dans les compo-sites polymères conducteurs : polyaniline (PANI) - polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Une description précise du dispositif utilisé pour ces mesures est présentée. L'influence de la forme de l'échantillon, de la position des contacts électriques et de la méthode de mesure (2 ou 4 contacts) sur le niveau de bruit enregistré est discutée. Puis nous montrons que les composites PANI-PMMA présentent un bruit en 1/f dont l'amplitude S_R, en fonction de la concentration et de la résistance R, suit les lois d'échelle de la percolation avec des exposants critiques kappa=2.19 et w=1.15. L'influence des défauts est testée par l'introduction intentionnelle de coupure dans le réseau conducteur de PANI. La plus forte sensibilité de S_R, comparée à R, est mise en évidence expérimentalement et par simulation numérique.

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Al, Tahan Rana. "Formulation de systèmes mixtes alumine/kaolin : Application à l'élaboration de matériaux multicouches par co-pressage." Electronic Thesis or Diss., Limoges, 2023. http://www.theses.fr/2023LIMO0072.

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Abstract:

Les architectures céramiques multicouches présentent généralement des propriétés mécaniques améliorées par rapport à leurs constituants monolithiques. Dans les matériaux à base d'alumine, l'ajout de kaolin peut avantageusement permettre de promouvoir i) la cristallisation de la mullite et ii) des contraintes résiduelles internes notamment par le contrôle du différentiel d'expansion thermique entre couches. À partir de poudres préparées par granulation cryogénique dont les formulations contiennent une quantité réduite d'additifs organiques, des composites alumine/mullite mis en forme par pressage uniaxial ont été élaborés et caractérisés. Deux kaolins différents sont utilisés dans cette étude avec des caractéristiques différentes en termes de cristallinité, de forme de grains, d'empilement de feuillets et de rapport face basale/latérale. L'originalité de ce travail a consisté à étudier en détail les mécanismes de dispersion des suspensions de kaolinite en milieu aqueux par acoustophorèse et de mettre en évidence la relation entre les propriétés électrocinétiques de la kaolinite, les caractéristiques physico-chimiques et le prétraitement thermique entre 200 et 800 °C. Les propriétés de frittage de formulations mixtes alumine/kaolinite ont été étudiées en fonction de la teneur en kaolinite (0-25%vol). Ce travail de thèse étudie la chaîne intégrée d'un procédé céramique en commençant par la sélection de la kaolinite comme matière première (acoustophorèse, RMN MAS), sa transformation cristallochimique en mullite (analyses thermiques, dilatométrie) et son incorporation dans une matrice d'alumine pour une architecture originale de matériaux multicouches aux propriétés modifiées de ténacité et de résistance à la rupture. Les matériaux multicouches élaborés présentent une bonne adhésion interfaciale malgré la présence d'une zone poreuse proche de l'interface des couches. Certaines configurations multicouches élaborées présentent une contrainte à la rupture améliorée de 30% par rapport aux matériaux monolithiques
Multilayer ceramic architectures generally exhibit improved mechanical properties in regards with individual monolithic constituents. In alumina-based materials, addition of kaolin can advantageously promote i) mullite crystallisation and ii) internal residual stresses by monitoring thermal expansion mismatch between layers. From powders prepared by freeze granulation whose formulations contain a reduce amount of organic additives, alumina/mullite composites shaped by uniaxial pressing have been developed and characterized. Two different kaolins are used in this study, with different characteristics in terms of crystallinity, grain shape, layering and basal/lateral face ratio. The originality of this work consisted in studying in detail the dispersion mechanisms of kaolinite suspensions in aqueous media by acoustophoresis, and in highlighting the relationship between kaolinite's electrokinetic properties, physicochemical characteristics and thermal pretreatment between 200 and 800°C. The sintering properties of mixed alumina/kaolinite formulations were studied as a function of kaolinite crystallinity and content (0-25%vol). This thesis studies the integrated chain of a ceramic process, starting with the selection of kaolinite as a raw material (acoustophoresis, MAS NMR), its crystallochemical transformation into mullite (thermal analyses, dilatometry) and its incorporation into an alumina matrix for an original architecture of multilayer materials with modified properties of toughness and fracture resistance. The multi-layer materials developed show good interfacial adhesion despite the presence of a porous zone close to the layer interface. Compared to the monolithic materials, the most efficient multilayer configurations exhibit a failure stress improved by 30%

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Salvo, Luc. "Comportement au durcissement structural de matériaux composites à matrice aluminium renforcée de particules céramiques : cas des systèmes 6061/SIC et 6061/Al2O3." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0064.

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Abstract:

Nous avons entrepris une etude systematique sur le durcissement structural de materiaux composites a matrice metallique renforces de particules ceramiques sur deux plans: la precipitation et le comportement en durete. Tout au long de cette etude, nous nous sommes attaches a comparer le comportement a la precipitation et au durcissement structural des cmm avec la matrice non renforcee suivant la temperature de revenu principalement. Dans la matrice comme dans les cmm, une temperature critique, delimitant deux domaines de precipitation, a ete mise en evidence. La cinetique de precipitation est toujours acceleree dans les cmm par rapport a la matrice non renforcee, d'autant plus que la fraction volumique de renforts est importante. Ces resultats sont interpretes en terme de germination et croissance des precipites differentes dans les cmm du fait de la presence d'une forte densite de dislocations. L'etude de l'evolution comparee de la durete en fonction du temps de revenu des composites et de la matrice non renforcee indique qu'en dessous de la temperature critique, les cinetiques de durcissement des materiaux sont semblables, alors qu'au-dessus, les composites presentent un maximum de durete plus tot. Ces effets sont correles a l'etat de precipitation

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Saint, Juliette. "Matériaux d'électrode négative pour accumulateurs à ions lithium : étude des systèmes binaires Li-Ga et Li-B et des composites silicium-carbone." Amiens, 2005. http://www.theses.fr/2005AMIE0530.

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La mise au point d’un matériau d’électrode négative pour accumulateurs au lithium pouvant supplanter le graphite, en vue de nouvelles applications comme le véhicule électrique, génère un nombre croissant d’études de par le monde. Parmi les prétendants, les alliages à base de lithium (LixMy) sont les plus prometteurs et de nombreuses voies sont à explorer. Les alliages LixSiy présentent la plus forte capacité électrochimique (4200 mAh/g; plus de dix fois celle du graphite) mais leur très mauvaise réversibilité empêche leur utilisation. Pour pallier ce problème, différentes approches ont été développées parmi lesquelles l’utilisation de composites Si/C semble la plus efficace et a été poursuivie dans cette étude. En parallèle, d’autres systèmes binaires tels que Li-Ga et Li-B, jusqu’alors négligés en dépit de potentialités intéressantes, ont fait l’objet d’une étude approfondie dans ce travail. La mécanosynthèse s’est avérée être une technique parfaitement adaptée pour l’élaboration d’alliages LixGay mais tout à fait inappropriée pour celle des composés LixBy. Pour chacun de ces systèmes, très riches d’un point de vue structural, nous avons mis en évidence des transformations parfaitement réversibles dans un domaine de stœchiométrie restreint, phénomène inhabituel pour des alliages/intermétalliques à base de lithium. Néanmoins, l’exploitation des fortes capacités des composés LixGay et LixBy reste cependant limitée par un effritement de l’électrode qui affecte la réversibilité des processus électrochimiques. Nous avons également mis en évidence que les performances électrochimiques des composites Si/C obtenus par pyrolyse de mélanges Si nanométrique/polychlorure de vinyl étaient nettement supérieures à celles du silicium seul. Il n’en demeure pas moins qu’il reste un travail important d’optimisation à réaliser en raison d’une grande sensibilité des composites vis à vis du broyage. Toutefois, nous avons démontré, grâce aux spectroscopies Raman et EELS, le rôle primordial de l’interface Si-C et notamment de la pression exercée par la matrice de carbone sur les particules de silicium qui permet de maintenir une capacité supérieure à 1000 mAh/g sur plusieurs dizaines de cycles.

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Russo, Florence. "Matériaux multicaloriques : Application à de nouveaux systèmes de refroidissement." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0097/document.

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Abstract:

Le domaine du refroidissement est en constante expansion, le système actuel est basé sur la compression/décompression des fluides. Face aux problèmes environnementaux et économiques que ce système présente (natures des fluides frigorigènes et leurs recyclages, nuisances sonores et vibratoires, réglementations contraignantes), de nouvelles solutions techniques alternatives émergent. Ainsi ce travail de thèse porte sur de nouveaux systèmes de refroidissement basés sur les effets électrocalorique et magnétocalorique, respectivement présents dans des films minces de polymère fluoré et dans des composites à matrice polymère et à charges magnétocaloriques. A travers des caractérisations physico-chimiques, électriques, électrocaloriques et magnétocaloriques ces travaux se proposent d’identifier l’origine de l’effet électrocalorique dans des films minces de terpolymère P(VDF-TrFE-CTFE) ferroélectrique relaxeur, mais également d’étudier l’influence de la dispersion des particules magnétocaloriques La(Fe,Si)H dans une matrice polymère de poly(propylène) sur le phénomène magnétocalorique. De plus, dans le cadre de cette thèse, un appareil de mesure directe de l’effet électrocalorique a été développé avec le Dr. Basso de l’INRIM de Turin. La comparaison avec la méthode de mesure indirecte permet d’aborder ce phénomène d’un point de vue thermodynamique afin de faire le point sur la validité des hypothèses thermodynamiques utilisées dans le cas d’un polymère ferroélectrique relaxeur
The cooling sector is in constant expansion, the current system is based on the compression/decompression of fluids. In front of environmental and economic problems of this system (nature of frigorigen fluids and their recycling, noise and vibration issues, restrictive regulations), new alternative technological solutions emerge. Thus this thesis provides new cooling systems based on the magnetocaloric and electrocaloric effects respectively present in thin films of fluoropolymer and composites with polymer matrix and magnetocaloric loads. Through physicochemical, electrical, electrocaloric and magnetocaloric characterizations, this work intends to identify the origin of electrocaloric effect in thin terpolymer films P(VDF-TrFE-CTFE) which is a ferroelectric relaxor, but also to study the influence of the magnetocaloric particles La(Fe,Si)H dispersion in a polymer matrix of poly(propylene) on the magnetocaloric phenomenon. In addition, as part of this thesis, a direct measurement device of the electrocaloric effect was developed with Dr. Basso from the INRIM of Turin. The comparison with the indirect measurement method comes up with this phenomenon from a thermodynamic point of view to take stock of the validity of thermodynamic assumptions used in the case of a ferroelectric polymer relaxor

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Menny, Ould Abderrahim Elbah. "Étude des proprietes magnétiques de quelques systèmes fortement correlés." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10395.

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Abstract:

Présentation des résultats obtenus à partir de mesures magnétiques et spectroscopiques dans trois types de sujets : les terres rares à valence instable dans des matrices amorphes, les nouveaux supraconducteurs à haute température critique, les multicouches dont l'une est supraconductrice et l'autre est magnétique, mise en évidence d'une valence intermédiaire homogène de l'ytterbium dans l'état amorphe. Étude des propriétés magnétiques et supraconductrices des composés YBA::(2)CU::(3)O::(7-5). Analyse du rôle des lacunes d'oxygène(delta ). Analyse sur la multicouche GDAL::(3)/MO::(7)SI::(3) des intéractions entre les couches magnétiques à travers les couches non magnétiques

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Badel, Pierre. "Analyse mésoscopique du comportement mécanique des renforts tissés de composites utilisant la tomographie aux rayons X." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0085/these.pdf.

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La mise en forme de renforts tissés de composites par le procédé RTM mène à des déformations importantes, en particulier pour les géométries à double courbure. La connaissance du comportement mécanique des renforts et de leurs géométries mésoscopiques déformées est nécessaire dans de multiples applications. Une analyse mécanique à l’échelle mésoscopique des déformations de renforts tissés est proposée. Elle inclue un modèle de comportement hypo-élastique continu, isotrope transverse, spécifique au comportement d’une mèche. La dérivée objective associée est basée sur la rotation de la direction des fibres. Dans le plan transverse aux fibres, les contributions sphériques et déviatoriques sont découplées. La tomographie aux rayons X est utilisée pour obtenir les géométries expérimentales non déformées et déformées des renforts tissés. Les simulations réalisées sur un volume élémentaire représentatif sont validées à la fois à partir d’essais mécaniques et de ces images de tomographie
The preforming stage of the RTM composite manufacturing process leads to fibrous reinforcement deformations which may be very large especially for double curvature shapes. The knowledge of the mechanical behavior of the reinforcements and their mesoscopic deformed geometry is necessary for various applications. A simulation method for woven composite fabric deformation at mesoscopic scale is presented. A specific continuum hypo-elastic constitutive model is proposed for the yarn behavior. The associated objective derivative is based on the fiber rotation. Spherical and deviatoric parts of the transverse behavior are uncoupled. X-ray tomography is used to obtain experimental undeformed and deformed 3D geometries of the textile reinforcements. The simulations performed on representative elementary volume are validated based on mechanical experimental tests and tomography images for the geometry

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Boussoualem, Mourad. "Contribution à l'optimisation de la qualité de régulation lumineuse de films composites : études physicochimiques aux interfaces matrices-fluides complexes." Littoral, 2005. http://www.theses.fr/2005DUNK0127.

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La perspective générale de ce travail parle sur la relation entre les propriétés structurales et le comportement électrooptique des dispersions cristal liquide/polymère afin de contribuer à une meilleure connaissance des paramètres qui influencent leur comportement sous champ électrique. Plus fondamentalement, les phénomènes de polarisation, de confinement (rapport surface/volume) et la nature de l'ancrage sont investigués. Dans un premier temps, les propriétés thermophysiques, optiques et électriques, de composites polymère-cristal liquide ont été étudiées dans le cas d'un système modèle simple composé d'un polymère parfaitement caractérisé (polystyrène monodispersé (PS)) et d'un cristal liquide nématique (5CB). L'étude thermophysique par calorimétrie (AED) et microscopie optique polarisée (MOP) a montré que les diagrammes de phases présentent une température critique maximale de démixtion ainsi qu'un large domaine d'incompatibilité caractérisé par un domaine Isotrope-Isotrope. La spectroscopie diélectrique a permis de mettre en évidence un mécanisme de relaxation à basse fréquence qui est étroitement lié à la morphologie de l'échantillon. La corrélation entre les résultats des études diélectriques et électrooptiques a montré qu'au voisinnage du domaine d'absorption basse fréquence une diminution importante de la transmittance a lieu. Ce phénomène a été attribué au processus de relaxation interfaciale (Maxwell-Wagner-Sillars (MWS)) résultant de l'accumulation des charges à l'interface gouttelette-polymère lesquelles écrantent le champ électrique externe appliqué. Dans un second temps, l'étude du systèmePS/8CB a mis en évidence l'influence du confinement qur la réponse électrooptique, d'une part, et, d'autre part, sur le paramètre d'ordre de la phase liquide cristalline ségréguée. L'AED a montré que la fraction de cristal liquide ségréguée est de l'ordre de 55 % pour les deux systèmes étudiés (gouttelettes microniques et gouttelettes submicroniques). L'étude en diffraction de rayons X a montré que dans le cas de goutelettes microniques, le cristal liquide confiné présente des caractéristiques du mésogène à l'état massif (smectique A), alors que dans le cas de goutelettes submicroniques, le cristal liquide confiné adopte une structure de type smectogène. Dans un troisième temps, l'étude comparative de deux systèmes structurellement proches a montré la capacité d'imposer un ancrage donné grâce à la modification de la chaîne latérale de la matrice polyacrylate et que les meilleures performances électrooptiques ont été obtenues avec le système présentant un ancrage planaire. Ce résultat a été attribué à la dynamique de réorientation des gouttelettes qui est plus rapide, en tension et en fréquence, dans le cas d'un ancrage planaire comparativement à un ancrage homéotrope des gouttelettes. Enfin, la réalisation d'afficheurs "tout plastique" combinant la bonne tenue mécanique des films PDLC et l'utilisation de substrats plastiques recouverts d'électrodes organiques conductrices, a été mise en évidence. La présence d'un mode de relaxation basse fréquence attribué à la polarisation interfaciale (effet MWS) et un processus de relaxation à plus haute fréquence correspondant, a priori, à la charge en surface des électrodes organiques, a permis de réaliser un filtre électrooptique interférentiel
This work is devoted to the study of the relationship existing between the structural properties and the elctro-optical behaviour of liquid crystal/polymer dispersions. In particular, the physical parameters influencing the electrical and electrooptical characteristics are investigated. Polarization field effect, confinement (surface/volume ratio) effect, and anchoring conditions at the polymer/liquid crystal interface are studied. First, thermophysical, optical and electrical properties of a model system are investigated. This system consists in a perfectly characterized polymer (monodisperse polystyrene (PS)) and a nematic liquid crystal (5CB). Calorimetry (DSC) and polarized optical microscopy (POM) were used to establish the phase diagram which exhibits a upper critical solution temperature (USCT) shape with a wide immiscibility gap (Isotropic-Isotropic). Broadband dielectric spectroscopy experiments have been carried showing that a relaxation mechanism exists at low frequency. This mechanism is closely related to the heterogeneous morphology of the sample. The correlationbetween the dielectric and electro-optical studies showed that in the vicinity of the low frequency absorption domain a drastic decrease in the optical transmittance occurs. This phenomenon can be related to an interfacial polarisation process (Maxwell-Wagner-Sillars effect (MWS)) resulting from a charge accumulation at the droplet-polymer interface. Second, the influence of confinement on the order parameter of the confined liquid crystal phase and polarisation field effects have been investigated on PS/8CB mixtures. DSC measurements allowed to estimate the phase-separated liquid crystal (8CB) fraction, which was found in the range of 55 % for both micron-size and submicron-size droplets. X-ray diffraction (XRD) experiments showed that smectic 8CB confined to micron-size cavities adopt bulk-like properties, i. E. , a partial bilayer structure, whereas in submicron-size droplets the layer spacing of the smectic phase is increased due to the strong bending deformations inducing by the high curvature of the cavity walls. Third, a comparative study of two structurally close systems showed the ability to impose given anchoring conditions using various lateral substituants for the polymer matrix. Best electro-optical performances were obtained with the system showing a planar anchoring in the droplets. This result was related to faster reorientation dynamics of the liquid crystal droplets, in the case of a planar anchoring compared to that of a homeotropic anchoring of the liquid crystal molecules. Finally, "all plastic" display devices were reported combining the mechanical performance of polymer dispersed liquid crystal film and the use of plastic substrates covered with conducting organic electrodes. A low frequency relaxation process was observed corresponding to interfacial polarization process (MWS effect) as well as a relaxation mechanism at high frequency associated with a charge accumulation at the electrode surface

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Abi, Lahoud Elie. "Composition dynamique de services : application à la conception et au développement de systèmes d'information dans un environnement distribué." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00560489.

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L'orientation service occupe de plus en plus une place importante dans la structuration des systèmes complexes. La conception et le développement d'applications évoluent progressivement d'un modèle traditionnel vers un modèle plus dynamique orienté services où la réutilisation et l'adaptabilité jouent un rôle important. Dans cette thèse, nous proposons une étude portant sur la conception et le développement d'applications par composition de services. Nous décrivons un environnement de partage de services : DyCoSe. Il consiste en un écosystème coopératif où les entreprises membres, organisées en communautés, partagent un consensus global représentant les fonctionnalités métier récurrentes et les propriétés non fonctionnelles communes. La composition d'applications dans DyCoSe repose sur une architecture à trois niveaux combinant à la fois une démarche descendante et une autre ascendante. La démarche descendante permet de décrire l'application à travers une interaction de composants haut niveau et de la raffiner en une ou plusieurs orchestrations de services. La démarche ascendante projette les caractéristiques de l'infrastructure réseau sous-jacente au niveau services. Un processus d'instanciation visant à réaliser une application composite est détaillé. Il formalise le choix des services, selon un ensemble de contraintes données, comme un problème d'optimisation de coûts. Deux solutions au problème d'instanciation sont étudiées. Une solution globale tient compte de l'ensemble des services disponibles dans l'écosystème et une solution locale favorise les services de certaines communautés. Un algorithme génétique est décrit comme implémentation de l'instanciation globale. Une simulation stochastique de l'environnement DyCoSe est proposée. Elle permet d'étudier les possibilités d'instanciation d'une application donnée dans un environnement où la disponibilité des services n'est pas garantie. Elle permet d'étudier aussi, le taux de réussite de l'exécution d'une instance d'une application donnée.

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Derho, Joffrey. "Élaboration et caractérisation de systèmes ternaires miscibles PLA/PEO/argile native : analyse des phénomènes de séparation de phases et d’interdiffusion." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10196.

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Ce travail de thèse porte sur l’élaboration et la caractérisation de systèmes ternaires miscibles PLA/PEO/argile native en vue de combiner la miscibilité PLA/PEO et l'affinité PEO-argile native. La démarche de préparation des systèmes ternaires consiste alors à disperser au préalable l’argile dans une matrice PEO. Tous les mélanges PEO/argile ainsi extrudés sont des nanocomposites intercalés. Avec l’augmentation du taux de charge au-delà de 10% en masse, la mobilité des chaines confinées est fortement contrainte et le comportement rhéologique du polymère est significativement modifié. Des interactions fortes PEO-feuillets et inter-feuillets sont ainsi révélées. Ensuite, la dilution en extrudeuse au sein du PLA de mélanges maîtres PEO/argile aboutit à des nanocomposites PLA/PEO/argile native intercalés. Les empilements PEO-feuillets contenus dans les mélanges maîtres sont en fait conservés dans les mélanges ternaires en raison des interactions fortes PEO-feuillets et inter-feuillets. En conséquence, les mécanismes de séparation de phase identifiés lors du vieillissement sont significativement ralentis comparativement aux mélanges binaires PLA/PEO. Enfin, des systèmes adhérents biphasiques sont produits par surmoulage. L'interdiffusion de bicouches à l'état fondu est aussi analysée quantitativement par rhéologie dynamique. En l’absence d’argile, l’adhérence de surmoulage est significative et une cinétique rapide d’interdiffusion du fondu PLA/PEO est mise en évidence. A l’opposé, lorsqu’une fraction d’argile élevée est dispersée au sein du PEO, un temps d’interdiffusion identique ne permet plus d’obtenir un fondu homogène et la dégradation thermique est accentuée
This PhD work is about the preparation and characterization of PLA/PEO/pristine clay miscible ternary systems with the view to combine PLA/PEO miscibility and PEO-pristine clay affinity. The strategy for preparing the ternary systems then includes beforehand the dispersion of clay into the PEO matrix. All extruded PEO/pristine clay blends are intercalated nanocomposites. While increasing clay concentration above 10%, the mobility of confined chains is strongly constrained and the polymer rheological behavior is significantly modified. PEO-clay platelet and platelet-platelet interactions are hence highlighted. Then, the dilution of PEO/clay masterbatches into PLA by extrusion leads to PLA/PEO/pristine clay intercalated nanocomposites. Stacked PEO-platelet structures contained in masterbatches are in fact maintained in ternary blends due to the strong PEO-platelet and platelet-platelet interactions. Consequently the phase segregation mechanisms identified as part of the ageing are significantly slowed down compared to PLA/PEO binary blends. Eventually, biphasic adhesive systems are processed by over-injection molding. The interdiffusion of melted bilayers is also quantitatively analyzed by dynamic rheology. Without clay, the adhesion strength is significant and a rapid interdiffusion kinetics of PLA/PEO melt is revealed. On the other hand, when a high clay loading is dispersed into PEO, the melt is no more homogeneous for the same interdiffusion time and thermal degradation is enhanced

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Heman, Marie-Barbara. "Contribution à l'étude des interphases et de leur comportement au vieillissement hygrothermique dans les systèmes à matrice thermodurcissable renforcés de fibres de verre." Phd thesis, Université du Sud Toulon Var, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348059.

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Abstract:

Les matériaux composites à matrices thermodurcissables et renforcés de fibres de verre ont des caractéristiques thermomécaniques élevées à l'état initial. Le développement de ces structures composites est étroitement liée à une meilleure connaissance de leur comportement en service face au vieillissement hygrothermique en particulier. La sensibilité des interfaces à l'humidité est retenue comme étant une cause majeure de la chute des propriétés mécaniques. La démarche de ce travail de thèse consiste à mener des investigations sur des matériaux composites unidirectionnels, permettant ainsi une sollicitation préférentielle de l'interface fibre/matrice. Une étude fine de l'interphase est menée afin de réunir des informations précises sur l'étendue de cette zone, sa structure et sa sensibilité vis-à-vis du vieillissement. L'étude des comportements de ces composites repose sur l'utilisation de techniques expérimentales de caractérisation à différentes échelles. Trois systèmes différents par leur mobilité moléculaire et leur comportement face au vieillissement sont étudiés. A l'état initial, l'étendue de la zone interfaciale a été estimée par la micro-analyse thermique localisée qui montre une augmentation de la mobilité moléculaire depuis la matrice jusqu'aux monofilaments. Quelle que soit la nature de la matrice, l'interphase a été trouvé sous-réticulée et /ou plastifiée. L'étude du vieillissement hygrothermique passe par la détermination des cinétiques d'absorption d'eau. Le modèle de Langmuir à deux phases est en accord avec les évolutions physiques observées. Dans les premiers temps de vieillissement, les molécules d'eau se lient par simple liaison hydrogène aux sites hydrophiles entraînant la plastification. Puis elles s'organisent en créant un réseau secondaire par des ponts intermoléculaires. La microanalyse thermique révèle en effet un réseau plus dense dans l'interphase en lien avec la chute des propriétés mécaniques du composite fragilisé à l'interface. La mobilité moléculaire et la nature de la matrice influencent donc le comportement hygrothermique.

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Dissertations / Theses on the topic 'Systèmes composites'

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