Littérature scientifique sur le sujet « Expérimentation prototype échelle 1 »

Cet article présente une étude de l’applicabilité de l’impression 3D (3DP) en modélisation physique des massifs rocheux. Le comportement mécanique des massifs rocheux est contrôlé par les propriétés de la roche intacte, et par la présence des discontinuités rocheuses à différentes échelles. Afin de comprendre l’influence de ces discontinuités sur le comportement mécanique des ouvrages exploités dans un massif rocheux, la 3DP est utilisée pour introduire explicitement les discontinuités dans la modélisation physique. Des joints rocheux artificiels sont fabriqués en polyamide 12 par 3DP (technique de frittage laser SLS). Ils sont caractérisés géométriquement (rugosité, ouverture du joint, présence de ponts rocheux) et mécaniquement (raideur normale et tangentielle, cohésion, angle de frottement) pour reproduire le comportement d’un joint rocheux réel. Les résultats des joints rocheux sont représentés à l’échelle du prototype (échelle 1) en appliquant des lois de similitudes et comparés à des propriétés des joints réels. Finalement, une comparaison entre le comportement mécanique d’un massif rocheux discontinu numérique à l’échelle du prototype et celui d’un modèle réduit ayant les propriétés du PA12 obtenues par 3DP permet de valider la capacité de cette technique à reproduire le comportement d’un massif discontinu à une échelle réduite.

Face à la diminution des ressources et afin de réduire l’impact carbone du secteur de la construction, il est important d’envisager la fin de vie des bâtiments. Il faut considérer les constructions et leur structure comme des éléments pouvant être démontés ou désassemblés pour être recyclés ou réutilisés. Cette recherche s’intéresse aux assemblages non-séquentiels, permettant une réversibilité pour répondre à ces enjeux. Pour démontrer l’intérêt de ces assemblages, un prototype de Nexorade échelle 1 a été construit et illustre l’article. La première partie définit l’assemblage non-séquentiel et ses cinématiques possibles. La recherche du pavage et de la géométrie sont évoquées dans la seconde partie. L’article continue sur la génération de la nexorade et son analyse mécanique mettant en évidence l'intérêt d’incliner les poutres de la nexorade, pour réduire la flèche de 35%. La séquence d’assemblage est développée dans la partie 5. Enfin, la construction du pavillon est détaillée, permettant le passage d’un modèle numérique à la fabrication du prototype. Pour conclure cet article, les auteurs discutent des résultats obtenus sur les assemblages non-séquentiels et sur l’inclinaison des poutres. Des extensions possibles et futures recherches sont suggérées.

Despite the current evolution of several tools that help understanding, representing and constructing a better awareness of sound and more generally the sensory qualities of the built environment, the integration of sonic dimension in the ordinary architectural production remains difficult. Sonic dimension is still undervalued considered as an accessory or as a second dimension of the space. Till now, the sonic quality doesn’t have its legitimacy in the architectural and urban thinking except in specific situations where designer should solve certain problems of noise and propagation. Therefore, we should find the appropriate qualitative criteria of the architectural elements that don’t only integrate the perceptive aspects but also the action. In this sense, we shall present an experimentation that has been elaborated to clarify the relationship between sound and movement or sound and action in order to design spatial architectural elements. How can we identify the sonic role during the spatial experiment and explore the different corporal and movement modalities that emerge by hearing? We postulate that the actions potentials that emerge in a sonic context must be considered as an alternative that can modulate the environment in space and time[1]. [1] This paper is based on another article : Approche écologique de kinesthèses sonores : expérimentation d'un prototype d'abri public et ergonomie acoustique, Acoustique et techniques, n° 41, 2005, pp. 24-31

<p style="text-align: justify;">Une expérimentation de système de conduite pour la production de vin « liquoreux » en appellation Sainte-Croix-du-Mont, menée de 1979 à 1984 a abouti, dans des conditions de protection à l'hectare analogues et sur la base des analyses des moûts et des dégustations de vins, à classer ainsi par ordre décroissant de potentiel qualitatif (dans une gamme de qualité moyenne à bonne) :</p><ul><li>1) vigne large en lyre ouverte;</li><li>2) vignes larges en lyre fermée (ici de façon assez irrégulière) et en lyre tronquée, vigne étroite rognée;</li><li>3) vigne large plane.</li></ul><p style="text-align: justify;">Il est suggéré un essai à plus grande échelle, notamment de la lyre ouverte et de la lyre tronquée, afin d'assurer le développement de ces nouvelles formes et de mieux étudier le phénomène de surmaturation en présence de pourriture noble.</p><p style="text-align: justify;">+++</p><p style="text-align: justify;">An experiment on training systems for a production of sweet white wine in Sainte-Croix-du-Mont Appellation, from 1979 to 1984, has allowed, for similar yields per hectare and on the basis of must analysis and wine tasting, to classify in a decreasing ranking of quality potential (within a range of quality : medium to good) :</p><ul><li>1) open lyre in wide spacing;</li><li>2) closed lyre (irregularly) and trucaded lyre in wide spacing, classical vertical trellis in close spacing;</li><li>3) classical vertical trellis in wide spacing.</li></ul><p style="text-align: justify;">A wide scale experiment of the open lyre and the truncated lyre is suggested, in order to allow the application of these new forms and to better study the phenomenon of over maturing in presence of noble rot.</p>

Les blanchisseries sont de grandes consommatrices d’eau : en moyenne, 15 L d’eau sont nécessaires pour laver un kilogramme de linge sec. Elles rejettent par conséquent des volumes importants d’eaux usées comportant une large diversité de polluants, tels que des nonylphénols, des phtalates (diéthylhexyl phtalate (DEHP)) et des tensioactifs. Les stations d’épuration rencontrent des difficultés à traiter ces polluants émergents, qui peuvent donc, à terme, se retrouver dans le milieu naturel. En outre, avec le changement climatique, de plus en plus de régions européennes seront confrontées à la rareté de l’eau, ce qui pourrait réduire l’activité économique des secteurs industriels, en particulier des grands consommateurs d’eau tels que les blanchisseries. Le traitement et la réutilisation des eaux usées industrielles permettent de répondre à ces deux problématiques, (1) en ciblant spécifiquement les polluants émergents et les substances prioritaires afin d’éviter qu’ils ne se retrouvent dans l’environnement, et (2) en réutilisant de l’eau impropre à la consommation humaine pour faire face aux restrictions en eau potable. Le procédé breveté présenté ici a été développé dans le cadre d’un projet européen LIFE. Il est composé de trois modules principaux : un prétraitement par coagulation-floculation, un traitement par oxydation avancée (UV/H2O2) et un traitement de finition par adsorption sur charbon actif. Le traitement par oxydation avancée permet de détruire plus de 90 % des micropolluants organiques. Aucun rejet liquide n’est émis et les boues formées peuvent être valorisées par compostage. Après optimisation de ces étapes à l’échelle du laboratoire, un prototype a été conçu et implanté dans une blanchisserie à Gérone (Espagne). Ce procédé a pour la première fois été testé à grande échelle dans une blanchisserie et les performances d’élimination des polluants ont été suivies sur six mois. Ce procédé innovant permet d’atteindre une qualité d’eau compatible avec sa réutilisation dans les blanchisseries, en réduisant de plus de 90 % les tensioactifs et la demande chimique en oxygène (DCO), et en désinfectant l’eau. Les perturbateurs endocriniens sont également éliminés à plus de 95 % lors de ce traitement. L’eau usée traitée a ensuite été utilisée pour laver le linge. Aucune différence n’a été observée lors d’essais de lavage, avec des bandes de tissus normalisées, par rapport à l’eau du réseau.

Dans les théories et pratiques architecturales et urbaines, dans les réglementations et les labels de la construction, le son est abordé principalement comme une source de bruit, de nuisance contre lequel il faut isoler le logement. Malgré cela, les constats répétés de manque de qualité sonore des lieux de vie révèlent l’insuffisance de cette approche et la nécessité d’aborder la conception sonore par des outils complémentaires.Comment introduire l’écoute dans la conception des logements collectifs afin qu’ils répondent aux enjeux de la ville de demain et participent à une bonne qualité de vie ? Les espaces intermédiaires, situés entre les écoutes de la sphère privée et celles de la dimension publique, jouent-ils un grand rôle dans les perceptions quotidiennes ? Que peut-on retenir du vécu sonore des usager.ère.s dans les formes architecturales construites qui pourrait intéresser la future écoute de la ville ?Pour y répondre, nous allons nous intéresser aux écoutes de trois catégories d’espaces intermédiaires dans des formes architecturales historiques et contemporaines : les espaces de transition (hall, cour intérieure, etc.), les espaces extérieurs aux abords des logements (terrasse partagée, toiture, balcon, etc.) et l’enveloppe bâtie (double peau, fenêtre).Pour imaginer les écoutes de la ville et du logement avec l’urbanité post-carbone nous allons nous intéresser aux sons des sociabilités, ceux du paysage naturel, aux sons technologiques et à ceux des mobilités. Dans la prospective d’une ville aux nombreux aléas climatiques, nous imaginons une diversité d’usages et de cultures, des programmations mixtes, des mobilités douces (moteurs hybrides et électriques notamment), des proximités et des voisinages apportés par la densité. Les épisodes caniculaires annoncés nécessitent dès à présent de penser à des moyens de rafraîchir les logements. Comment va-t-on pouvoir vivre dans la densité avec les sons du dehors ? Comment rafraîchir un logement par une ventilation naturelle tout en apportant une modulation de l’écoute ?Cette thèse, réalisée dans le cadre d’un contrat A.N.R.T.-C.I.F.R.E. au sein du B.E.T. LASA, est rattachée au laboratoire A.A.U.-CRESSON et à la chaire de recherche « Habitat du futur ». Nous sommes convaincus de l’importance de l’expérimentation pour répondre à l’ensemble de ces questions et intégrer l’écoute dans la pratique de l’architecture. C’est pourquoi nous testerons des outils concrets et appréhensibles par les acteur.ice.s d’un projet. Une analyse d’un projet à Villeurbanne (69), le macro-lot B, sera réalisée dès les premières phases de conception pour anticiper ses ambiances sonores et les modulations d’écoute qu’il pourrait apporter. La conception d’un prototype à échelle 1:1 d’ECHAfaudage SONore – ECHASON – visera à expérimenter ses futures ambiances depuis un logement ventilé naturellement et depuis ses espaces intermédiaires. N’ayant pas pu être réalisé dans sa taille maximale, ce seront finalement deux prototypes de dispositifs de ventilation naturelle intégrant un filtrage sonore qui ont été construits et expérimentés avec des acteur.ice.s du projet. Plusieurs bandes sonores anticipant des espaces intermédiaires du macro-lot B ont pu être expérimentées avec des futur.e.s habitant.e.s de ce projet. Les résultats obtenus ont permis d’aboutir à l’ébauche de trois cahiers des charges pour intégrer la dimension sonore dans les futurs concours d’architecture et d’urbanisme. La qualité de l’environnement sonore doit être intégrée à la conception des logements au même titre que les préoccupations sur l’ensoleillement, la qualité de l’air ou encore le confort d’été. Cela représente un enjeu social, économique et sanitaire. C’est en cela que ce travail défend l’idée d’une conception des logements par l’écoute qui ne se fasse plus uniquement de manière défensive ou corrective mais plutôt de manière créative et engagée
In architectural and urban theories and practices, in building regulations and labels, sound is approached primarily as a source of noise and nuisance, against which housing must be insulated. Despite this fact, repeated reports of a lack of sound quality in living spaces have revealed the inadequacy of this approach, and the need for complementary tools to address sound design.How can we introduce listening into the design of multi-family housing so that it meets the challenges of tomorrow's city and contributes to a good quality of life? Do intermediate spaces, located between the private and public spheres, play a major role in everyday perceptions? What can we learn from users' experience of sound in built architectural forms that might be of interest to future city listening?To answer this question, we're going to look at three categories of intermediate spaces in historic and contemporary architectural forms : transitional spaces (hall, inner courtyard, etc.), outdoor spaces around dwellings (shared terrace, roof, balcony, etc.) and the envelope of the building (double skin, window).To imagine the sounds of the city and housing in post-carbon urbanity, we're going to look at the sounds of sociability, the sounds of the natural landscape, technological sounds and the sounds of mobility. Looking ahead to a city with many climatic hazards, we imagine a diversity of uses and cultures, mixed-use programming, soft mobility (hybrid and electric motors in particular), proximity enhanced by density. With heatwaves on the horizon, we need to start thinking about ways on how cooling our homes. How can we live in density with the sounds of the outside world ? How can we cool a home with natural ventilation, while at the same time modulating the listening experience ?This thesis, carried out under an A.N.R.T.-C.I.F.R.E. contract within the B.E.T. LASA, is linked to the A.A.U.-CRESSON laboratory and the "Habitat of the Future" research chair. We are convinced of the importance of experimentation in answering all these questions and integrating the listening experience into the practice of architecture. That's why, throughout this work, we'll be experimenting with concrete tools that can be grasped by those involved in a project. An analysis of a project in Villeurbanne (69), the « macro-lot B », will be carried out in the early design phases to anticipate its sound ambiances and the listening modulations it could bring. The design of a 1:1 scale prototype of ECHASON - ECHAfaudage SONore - will be intended to experiment with its future environment of a naturally ventilated dwelling and from its intermediate spaces. As the project could not be carried out to its maximum size, two prototypes of natural ventilation systems incorporating sound filtration were built and tested with the project's actors. Several soundtracks anticipating the intermediate spaces of macro-lot B were tested with future residents of the project. The results led to the drafting of three specifications for integrating the sound dimension into future architectural and urban planning competitions. The quality of the sound environment must be integrated into housing design in the same way as concerns about sunlight, air quality and summer comfort. This represents a social, economic and health issue. In this perspective, this work defends the idea of designing housing through listening, not anymore in a defensive or corrective way, but rather in a creative and committed way

La pierre sèche est une technique de construction qui consiste en la pose de blocs bruts ou ébauchés sans recours à un quelconque liant. On retrouve cette forme de construction vernaculaire sur les cinq continents. Un temps abandonnée, la pierre sèche connaît ces dernières années un regain d’intérêt, motivé tant par la nécessité de préserver le patrimoine existant que par la performance que présente la technique dans le cadre d’une construction durable. L’objectif de ce travail de thèse est de contribuer à la construction d’un cadre scientifique permettant de garantir la fiabilité de cette technique auprès des décideurs. Nous proposons ici une évaluation de la stabilité mécanique des murs de soutènement en pierre sèche basée sur une modélisation multi-échelle s’appuyant sur la théorie du calcul à la rupture. Le volet modélisation est complété par des expérimentations in situ sur des murs en pierre sèche échelle 1 chargés jusqu’à la rupture par un remblai de sol pulvérulent. Ces essais permettent de mieux comprendre le comportement des murs en pierre sèche sous chargement ainsi que leur mode de rupture. On utilise enfin les résultats de la campagne expérimentale pour valider le modèle de calcul à la rupture
Dry-stone walling is a vernacular, widespread form of construction which has received growing interest over the past few years, due to the recognition of its rich heritage in the framework of sustainable development ; yet, dry masonry’s expansion is slowed down by the lack of scientific knowledge to assess its reliability. This work aims at contributing to the construction of this scientific frame. This thesis presents a model based on yield design to assess dry-stone wall stability. This theoretical approach is completed by field trials on full-scale dry-stone retaining walls backfilled until failure by a pulverulent soil. This experimental campaign aims at a better understanding of dry-stone masonry’s behaviour under loading and its failure mode. Finally, comparisons between theoretical and experimental results are undertaken in order to validate the yield design simulation

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

Les voies ferrées, construites pour la plupart depuis plus d'une centaine d'années, sont des ouvrages vieillissants. Elles nécessitent une maintenance et un entretien accrus, ce qui constitue un enjeu technique et économique majeur pour les années à venir. Jusqu'à l'ouverture des marchés à la concurrence, la mise en œuvre des voies nouvelles était vérifiée empiriquement par la SNCF. Du fait de la mise en œuvre de la directive européenne 91/440/10, l'exploitant historique se tourne d'un objectif de moyen vers un objectif de résultat. Cela nécessite donc de disposer de méthodes d'auscultation non destructives, permettant de vérifier que le compactage du ballast est correctement réalisé, avant de faire circuler le trafic voyageurs, en vue de garantir un niveau de sécurité élevé. Cette première approche pourrait être poursuivie pour assurer une auscultation à grand rendement. Cependant, les méthodes existantes permettant d'obtenir l'état de compactage du ballast à la mise en œuvre sont ponctuelles et difficiles à mettre en place; elles ne répondent pas à la problématique de doublement de la maintenance des voies des prochaines années. L'étude de la propagation d'ondes vibratoires dans le ballast est une alternative à ces méthodes qui peut permettre de répondre à ces contraintes. Le ballast est un milieu discontinu complexe pour la compréhension des ondes car elles se propagent dans un chaînon de force. Il présente une grande difficulté dans la modélisation du fait de la taille élevée des éléments et doit être traité comme un milieu discret ne répondant pas à une mécanique élastique de milieu continu. Étant donné la difficulté de modéliser cette couche discrète, il convient de traiter le problème par l'expérimentation. L'objectif de cette thèse est donc d'orienter la recherche vers l'utilisation de la propagation des ondes vibratoires dans la structure de la voie. Ce mémoire est organisé comme suit :- un premier chapitre détaille la structure de la voie ferrée et le matériau granulaire qu'est le ballast, ainsi que les méthodes de diagnostic des voies ferrées existantes.- le deuxième chapitre décrit les différents types d'ondes vibratoires se propageant dans un milieu élastique homogène, puis dans le ballast, et étudie la réponse du ballast à travers celle de la traverse ferroviaire.- Ces deux chapitres, issus de l'état de l'art, permettent de définir dans le chapitre trois les expérimentations réalisées dans le cadre de ce travail sur une structure ferroviaire en vraie grandeur : mise en œuvre, instrumentation, résultats. Ce chapitre s'attache particulièrement à décrire la vitesse des ondes et leur amortissement dans le ballast, les courbes de dispersion mesurées.- Enfin, la propagation d'une onde vibratoire dans le ballast est étudiée dans le chapitre quatre par le biais d'une simulation numérique, avec la comparaison de deux modélisations discrète et continue avec l'expérimentation
Railways, most of them built for over one hundred years, are old structures. They require increasing maintenance, a major technical and economic challenge for the coming years. Until the opening of markets to competition, the implementation of new railroads was empirically controlled by SNCF. Because of the application of the European directive 91/440/10, the historical operator turns from a goal of means to a goal of results. This calls for non-destructive highly efficient auscultation methods to check the right compaction of the ballast. However, existing methods for obtain ballast compaction assessment during implementation stage are surface-limited and difficult to apply; they do not respond to the issue of the doubling of track maintenance. Thus the study of the propagation waves in the ballast is an alternative to these methods and may allow to answer these requirements. The ballast is a discontinuous medium, complex for the understanding of waves, as they propagate in a force link. Modelling ballast is especially difficult because of the large size of its components and because it should be treated as a discrete environment, not following the elastic mechanics of continuous media. Given the difficulty to model this discrete layer, it is necessary to undertake the problem with experimentation. The aim of this thesis is to focus on the use of the propagation of vibration waves in the railroad structure. This work is organized as follows : the first chapter details the structure of the railroad and the ballast as a granular material, and the existing assessment methods for railroad. The second chapter describes the different types of vibration waves that propagate, first, in an elastic homogeneous medium, second in the ballast, and presents the answer of ballast through the answer of the sleeper. The two previous chapters, derived from the state of the art, allow to define in chapter three the experiments implemented as part of this work on a full scale railroad structure : realization, instrumentation, results. This chapter especially endeavours to describe the waves celerity, their damping in ballast and the measured dispersion curves. Finally, the propagation of a vibration wave in the ballast is studied in chapter four and a numerical simulation, compares with a disctete model and a continuous model with experimental results