Letteratura scientifica selezionata sul tema "Matériaux de faible dimension"

Des profils de réflexion sismique à faible pénétration révèlent que la plate-forme de la baie de Sainte-Anne (La Pocatière) a été découpée dans les sédiments marins post-glaciaires légèrement inclinés vers le nord qui recouvrent la plaine côtière, que les produits de l’érosion ont été évacués et mis en place à l’extérieur de la baie, et qu’un chenal remblayé et une zone deltaïque existent devant l’entrée de la rivière Ouelle. Le réflecteur de surface indique la limite inférieure de l’action des glaces flottantes. Une étude des sédiments superficiels par carottage montre que la plate-forme est recouverte d’une mince couche de matériaux meubles très fins (par endroit plus de 80% des matériaux ayant une taille inférieure à 2 μ m), sauf dans la zone de sables et graviers en face de la rivière Ouelle. À long terme, la sédimentation sur la plate-forme se révèle très faible. À court terme, la baie agit comme une zone de transit pour les matériaux fins du Saint-Laurent qui sont finalement exportés vers l’aval.

Ce travail s’inscrit dans le développement de matériaux locaux, telle que la fibre végétale (fibre de palmier) et l’argile rouge du sud Algérien, largement utilisées dans la préparation des briques, comme matériaux de construction rurale. Les fibres végétales possèdent des propriétés très intéressantes, elles sont : renouvelables, biodégradables et le rapport coût/légèreté faible. Leurs propriétés mécaniques sont très importantes. Cependant, le problème prédominant dans ce type de matériaux composites est la faible adhésion de l’interface matrice-fibre, attribuée probablement, à la nature de la surface et au caractère hydrophobe des fibres naturelles, conduisant ainsi, à des propriétés mécaniques faibles pour le composite envisagé. Le but de cette étude consiste à traiter la fibre de palmier par une solution basique d’hydroxyde de sodium (NaOH 4 % [m/v]) durant des périodes variables : 3, 7, 24 et 48 heures, afin d’améliorer l’adhésion interfaciale. Les résultats obtenus à partir des essais réalisés sur le composite renforcé par les fibres de palmier traitées durant 7 h ont montré une nette augmentation quant à la résistance, à la flexion et à la compression ; cette croissance est respectivement de l’ordre de 57 et 60 %, comparativement au composite renforcé par les fibres non traitées. On peut déduire que les fibres de palmier peuvent être considérées comme l’un des matériaux appropriés pour le renforcement de l’argile.

On cherche ici les propriétés mécaniques optimales de matériaux polymériques par mélangeage mécanique de deux polypropylènes et leur amélioration sous l’effet du vieillissement thermique. Ces mélanges de polypropylène homopolymère (PPH) et de polypropylène copolymère (PPC) sont élaborés sans additif ni compatibilisant. Leurs températures de fusion et leurs indices de fluidité sont déterminés par caractérisation physico-chimique. Les valeurs trouvées suggèrent l’injection comme procédé d’élaboration. Les caractérisations chimique et mécanique ont mis en évidence d’une part, la miscibilité des deux polymères et, d’autre part, des propriétés mécaniques intéressantes des deux polymères. Le PPH présente une bonne résistance à la traction avec un grand allongement à la rupture, mais une faible résistance aux chocs. Le PPC manifeste une bonne résistance aux chocs avec une faible contrainte limite élastique et un faible allongement à la rupture. L’introduction de 30 % de PPC dans la matrice PPH conduit, relativement au PPH, à accroître de 94 % la résistance aux chocs pour une diminution de 6 % seulement de la contrainte limite élastique et du module d’élasticité, l’allongement à la rupture restant égal à celui du PPH. Le vieillissement thermique accéléré améliore la rigidité et la contrainte limite élastique, mais diminue la résilience et l’allongement à la rupture.

The presence of impermeable natural or artificial clayey layers plays a fundamental role in protecting ground water from pollution. In the case of low porosity and partially saturated clays, the experimental determination of transfer coefficient is particularly difficult because of a considerable reduction in hydraulic head and of water–particle interactions that reduce the interstitial water mobility. Experimental work was carried out to obtain, in a simple way, the hydrodynamic characteristics of two clayey formations: Boom and Bassin Parisien. The hydraulic profiles were determined by soaking tests on 300 mm high clayey columns and the sorption–desorption isotherms were evaluated by the saline solution technique on several samples of both clays. The spatio-temporal analysis of the hydraulic profiles reveals the variations in isothermal diffusion coefficient according to the water content. In accordance with the hypothesis of local equilibrium, the sorption–desorption isotherms give the characteristic curve of each formation in a potential versus water content relationship. The total diffusivity combined with retention curves allows to calculate the permeability as a function of the saturation. Key words : clay, sorption–desorption isotherms, soaking tests, diffusion coefficient, permeability.

Grands émetteurs de gaz à effet de serre à la production, les matériaux de construction issus des filières thermiques peuvent être, dans certains cas, substitués par des « éco-matériaux ». L’économie circulaire pousse de plus en plus à intégrer des déchets dans les chaînes de production. Ce travail analyse la possibilité d’intégration de déchets urbains tel que des résidus fins de boues sédimentaires de dragage (BSD) pour partiellement remplacer la terre crue dans la production de briques en terre crue comprimée (BTCC). Les BSD ont été caractérisées par diffraction des rayons X, fluorescence X et analyse thermique. La présence de métaux lourds et composés organiques polluants a été quantifiée. Des pastilles de différentes teneurs en eau et compositions (mixte BSD et terres crues) ont été réalisées. Leur tenue à l’abrasion a été étudiée sur l’essai standardisé du pion-disque. Les pastilles contenant de la BSD dont les organiques ont été éliminés thermiquement, ont une faible tenue à l’abrasion. Cette performance est améliorée par l’ajout de 5 % de ciment, qui permet d’augmenter la cohésion du matériau.

Les verres usuels, dits « silicatés », sont des matériaux irremplaçables car transparents, rigides et de faible cout. Mais ils ont un talon d’Achille : leur résistance mécanique, à tel point qu’ils sont l’archétype même du matériau fragile, qui reste élastique jusqu’à rupture. Cependant, à la fin des années 1940, on a observé avec étonnement que leur indentation à l’échelle du micromètre laisse une empreinte, trace incontestable d’une déformation plastique ! Réconcilier cette plasticité à l’échelle locale avec l’idée de rupture fragile reste une question ouverte, tant la description de l’écoulement plastique dans les amorphes est complexe. La conjonction de nouvelles techniques expérimentales et numériques a permis des progrès que nous décrivons ici.

Résumé Poursuivant l’examen des thèses de Rosenzweig sur la traduction déjà amorcé dans une précédente étude, cet article en mesure les enjeux et la portée, à l’aune notamment de la dimension eschatologique qui s’y projette et forme en quelque sorte la condition implicite de son exercice. S’y révèle entre autres le fait que le paradigme d’une langue Une – Es gibt nur Eine Sprache – courant en filigrane de la pluralité des idiomes, loin de se laisser cantonner dans la quête fantasmatique d’une prétendue langue adamique ou de quelque autre parangon de ce genre, se « traduit » plutôt dans une eschatologie discrète dont le dessein s’affine et se ramifie en chacune des langues, orientant secrètement leurs affinités électives en direction d’un partage que Rosenzweig associe à l’avènement de la paix messianique. Ce scénario doit cependant être conçu dans l’horizon de la finitude qui appartient originairement à la détermination d’essence de l’être humain, bref au fondement ontologique de son existence, laquelle en retour se révèle tributaire de la dimension historiale qui enchâsse le champ entier de son expérience. La figure complexe que dessine ce champ de déterminations sollicite donc de la part du traducteur, même commande chez lui, une responsabilité toujours plus accrue à l’égard de l’autre homme, de l’étranger. Il s’agit en quelque sorte d’activer, en l’occurrence dans le frayage avalisé par l’exercice de la traduction, ce que Walter Benjamin désignait pour sa part comme une « faible force messianique ».

En raison des nombreux avantages qu’offrent les fibres végétales, elles sont de plus en plus utilisées pour la production de matériaux composites notamment dans le domaine de la construction. Le riz est la céréale la plus consommée dans le monde pour l’alimentation humaine. Sa production engendre des quantités importantes de paille qui sont peu ou pas valorisées d’où le besoin d’en faire un renfort dans les matériaux cimentaires. À travers cette étude, des composites de pailles de riz (PDR) / ciment ont été élaborés avec différentes teneurs en paille. Des essais mécaniques et physiques ont été réalisés à différents âges pour en évaluer les performances. Il en ressort que l’incorporation de 1 à 5 % de PDR induit une réduction des propriétés physiques et mécaniques des composites et provoquent un retard de prise du ciment. Cela a pour cause la grande absorption d’eau des pailles et leur faible adhésion avec la matrice cimentaire. Par ailleurs on assiste à l’allègement des composites grâce à l’introduction d’air occlus. Cette étude constitue la première étape de toute une série. Elle a permis de comprendre le comportement des PDR vis-à-vis du ciment. Les perspectives visent l’optimisation des propriétés mécaniques et physiques du matériau à travers l’incorporation de granulats.

Parmi les matériaux thermoélectriques, le tellure possède un coefficient Seebeck positif élevé (500 μV/K) à température ambiante mais avec une conductivité thermique relativement élevée (3 W/m.K). La nanostructuration est une solution pour améliorer les performances thermoélectriques, la conductivité thermique de réseau pouvant être réduite. Dans ce travail, nous avons synthétisé des nanostructures de Te auto-supportées par électrodéposition en profitant de l'effet matrice des liquides ioniques. Des nanostructures hexagonales monocristallines ont été systématiquement obtenues avec une orientation préférentielle le long de la direction [001]. En appliquant notamment une faible densité de charge, leurs tailles ont pu être ajustées à 52 ± 11 nm de diamètre et à moins de 300 nm de long. Les nanobâtonnets de tellure ont été alors utilisés comme précurseurs d'une étape de synthèse supplémentaire. En effet, par simple réaction d'oxydo-réduction dans une solution aqueuse d'Ag(I) ou de Cu(II), les nanostructures de Te ont été transformées respectivement en nanobâtonnets monocristallins Ag2+xTe et Cu1,75Te. Dans la dernière partie du travail, nous avons tenté d'incorporer ces nanostructures ainsi que des graphène quantum dots, à conductivité électrique élevée, dans des polymères conducteurs afin de réaliser des films hybrides flexibles. Ces derniers combinent les propriétés thermoélectriques intéressantes des nanostructures et la faible conductivité thermique de polymère conducteur comme le poly(3-hexylthiophène) (P3HT)
Among the thermoelectric materials, tellurium has a high positive Seebeck coefficient (500 μV/K) at room temperature but with a relative high thermal conductivity (3 W/m.K). Nanostructuring is a solution to improve thermoelectric performances, as the lattice part of the thermal conductivity can be independently lowered. In this work, we synthesized self-standing Te nanostructures by electrodeposition technique, taking advantage of the templating properties of ionic liquids solvents. Single crystalline hexagonal nanostructures were systematically obtained with a preferential orientation along the [001] direction. By varying the conditions of electrodeposition, the size of nanostructures can be tuned. Finally, nanorods of 52 ± 11 nm in diameter and less than 300 nm long were grown by applying a small charge density. Tellurium nanorods were used as precursors of an additional synthesis step. Indeed, by simple redox reaction in Ag(I) or Cu(II) aqueous solution, Te nanostructures have been transformed into single crystalline nanorods Ag2+xTe and Cu1.75Te respectively. In the last part of the work, we tried to incorporate these nanostructures as well as graphene quantum dots in conductive polymer in order to realize flexible hybrid films. The latter should combine the interesting thermoelectric properties of the nanostructures and the low thermal conductivity as poly(3-hexylthiophene) (P3HT)

Cette these demontre que la dynamique atmospherique de grande echelle et de basse frequence peut etre decrite par un systeme tres simple d'equations. La demonstration est faite dans le cas d'un modele de reference de complexite intermediaire. Un modele reduit a ete construit, qui reproduit de maniere fidele la partie de basse frequence du modele de reference. L'etape fondamentale pour la construction de ce modele simplifie est la parametrisation da l'interaction des tourbillons transitoires de haute frequence avec la grande echelle. La these est divisee en deux parties. Dans la premiere, on etudie la parametrisation des ondes transitoires dans le cas du modele de reference, dans lequel elle est inseree comme terme supplementaire de forcage. Grace a ce terme, la climatologie du modele est amelioree. Au cours de l'etude du terme de forcage, on a aussi formule une methode variationelle generale d'estimation des erreurs de tendance des modeles. Dans la deuxieme partie on construit le modele reduit du modele de reference. Ce modele reduit se base sur la projection hautement tronquee des equations du modele de reference sur la base orthonormale de ses 10 premieres eofs (fonctions empiriques orthogonales). Le systeme d'equations ainsi obtenu a ete ferme par l'application du terme de forcage developpe dans la premiere partie du travail, toujours sense representer principalement l'effet des ondes transitoires. Le modele simplifie possede les memes etat moyen, variabilite a basse frequence et regimes de temps. La dynamique de basse frequence du modele de reference peut donc etre reproduite en la confinant a un sous-espace tres reduit de son espace des phases, et le confinement a lieu grace aux terme de fermeture. Une fois le modele reduit construit, on l'utilise comme outil pour etudier la dynamique du modele de reference et ses regimes de temps. On a aussi relie une des oscillations de basse frequence du le modele de reference et la nao.

Le travail proposé concerne la réalisation de matériaux à faible constante diélectrique pour une application en microélectronique. L'objectif consiste à réaliser des matériaux possédant non seulement de faibles valeurs de permittivité, mais également une bonne stabilité thermique et une haute température de transition vitreuse. La stratégie adoptée repose sur la création de porosité par dégradation thermique de séquences macromoléculaires thermolabiles (polycaprolactone) dispersées ou liées de façon covalente dans une matrice thermostable (polyimide), légèrement réticulée par un traitement photochimique. La première partie de ce mémoire a été consacrée à la synthèse et à la caractérisation de matrices polyimides. Dans une seconde partie, des segments polycaprolactones fonctionalisés (amine-PCL ou diamine-PCL) ont été synthétisés, caractérisés, puis utilisés comme macromonomères en polycondensation, afin d'obtenir des copolymères à architectures variées (triblocs ou peignes). La dernière partie est consacrée à l'élaboration de matériaux poreux. Dans un premier temps, au travers de diverses caractérisations thermiques de la PCL libre, dispersée ou greffée, les conditions expérimentales permettant de dégrader totalement les segments macromoléculaires thermolabiles sans pour autant affecter la matrice polyimide ont été identifiées. Dans un deuxième temps, une étude précise de l'influence des différents paramètres (nature de la matrice PI, Tg, taux de PCL introduit, PCL greffée ou dispersée dans la matrice PI, degré de comptabilité entre les chaînes PCL et les chaînes PI, nature du traitement thermique destiné à éliminer les segments PCL. . . ) sur l'obtention de polymères poreux a été réalisée. Les résultats obtenus suggèrent que deux paramètres sont indispensables à l'obtention de matériaux poreux : d'une part, une température de transition vitreuse de la matrice élevée et d'autre part, une ségrégation de phase des segments thermolabiles dans la matrice thermostable
This research work concerns the elaboration of low dielectric constant materials to be used as interlayer dielectrics in microelectronics. The strategy adopted for the generation of porosity relies on the thermal degradation of thermolabiles polycaprolactone sequences simply dispersed or covalently linked to thermostable polyimide matrices, slightly crosslinked by a photochemical process. The first part of this work is devoted to the synthesis and characterization of different polyimides matrices. In a second part, functionnalized polycaprolactone segments (amine-PCL or diamine-PCL) have been synthesized, characterized and involved in a polycondensation reaction in order to end up with controlled architecture copolymers. The last part of the work is related to the elaboration of porous materials. First, the experimental conditions suitable for a complete elimination of the thermolabile segments without any mage to the polyimide matrix have been determined. Therefore, a precise study of the influence of different parameters (polyimide structure, glass transition temperature, polycaprolactone proportion introduced. . . ) on the elaboration of porous structures have been realized. The results obtained suggest at two parameters are crucial for the elaboration of porosity : a high transition temperature of the matrix as well as a phase separation of the thermolabile segments in the themostable polymer

Les aerogels organiques de type resorcinol-formaldehyde sont obtenus par sechage supercritique au dioxyde de carbone du gel correspondant, synthetise en milieu aqueux basique. Nous etudions les influences du precurseur phenolique, du catalyseur et de la temperature sur la cinetique de gelification dans l'optique d'une gelification de solutions tres diluees. Le phloroglycinol est le precurseur plus conduisant au temps de prise le plus faible. Les solutions catalysees par un hydroxyde de cation divalent gelifient plus vite que celles a base d'hydroxyde de cation monovalent. Nous montrons egalement que la texture du gel de phloroglycinol-formaldehyde obtenu, est fonction de la valence du contre ion : reseau solide resultant d'une agglomeration de type cluster-cluster pour un cation divalent, gel polymerique resultant de l'enchevetrements de chaines lineaires pour un cation monovalent. Une temperature elevee favorise une gelification rapide, mais des etudes rheologiques montrent qu'initier la synthese a basse temperature permet de diminuer tres nettement le temps de prise. Les aerogels organiques sont caracterises chimiquement par resonance magnetique nucleaire du solide du carbone 13. Nous relions l'accroissement des proprietes mecaniques du gel suite a un vieillissement en temperature ou a un traitement a l'acide acetique, a un accroissement de son degre de reticulation. La synthese classique par catalyse basique simple ne permet pas l'obtention de gels de tres faibles densites, en raison de temps de gelification trop longs ou de synereses trop importantes. Nous definissons une nouvelle synthese de gels organiques par double catalyse, basique puis acide, permettant la synthese, en quelques jours, de gels de tres faible densite (10#-#3). Nous mettons en evidence les problemes rencontres lors des etapes d'echange de solvants et de sechage supercritique et resultant des faibles proprietes mecaniques de materiaux aussi legers : affaissement, deformation non homothetique et retrait.

La prochaine génération de moteur d'avion civil, LEAP, développé par Snecma (groupe Safran) et General Electric, intègrera de nombreuses innovations matériaux qui contribueront à la réduction de la consommation de carburant, d'émission de polluants et du bruit. Parmi ces innovations, l'utilisation d'aubes de turbine en CMC (Composites à Matrice Céramique) permettra une réduction significative de la masse du moteur. Les travaux présentés concernent à la fois la caractérisation du comportement mécanique de composites tissés 3D-SiC/Si-B-C et le développement d'une approche multi-échelle du comportement élastique adaptée aux structures CMC complexes. Un premier modèle à l'échelle du fil a été développé en prenant en compte la variabilité du matériau (porosité, architecture, usinage, etc...). Le modèle HPZ (Homogénéisation Par Zone) reposant sur la discrétisation du domaine d'homogénéisation permet de faire le lien entre l'échelle mésoscopique et l'échelle de la structure.

Mes travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre des activités de recherche sur les drones; ils portent sur la conception , la planification de trajectoires et la commande d'un drone type avion pour des applications civiles. Ce manuscrit est organisé en trois parties principales dont la première est consacrée au procesus de conception et à la modélisation du drone. La deuxième partie concerne la génération de trajectoires et présente deux algorithmes. Le premier permet de déterminer les conditions d'une trajectoire d'équilibre. Cet algorithme tient compte de la dynamique du véhicule et des différentes contraintes et limitations auxquelles il est soumis. Le deuxième algorithme est générateur de trajectoires basé sur la notion de trajectoires d'équilibre. Ce type de trajectoires a l'avantage de simplifier le modèle mathématique. Dans la génération des trajectoires, l'algorithme utilise une stratégie tout ou rien (Bang-Bang). Dans la dernière partie nous synthétisons une loi de commande non linéaire pour le suivi de trajectoire de référence. Cette technique est basée sur le bouclage de sortie linéarisant
This work deals with the fixed wings unmanned aerial vehicle (UAV) design, trajectories planning and control. The manuscript is organized as follows : The first part presents the process of design and the UAV modelling. In the second part we propose two algorithms. The first one allows to determining the trim configurations (state and control vectors) for different constraints and limitations to which it is subjected. The second algorithm is a trajectories planner; it uses like primitives a set of trim trajectories to reduce the complexity of the dynamical model. It generates the optimal trajectory by using bang-bang strategy. The last part of this manuscript presents a control technique based on output feedback linearization. This approach transforms the system into an equivalent linear system. This makes possible the use, after that, of any linear control approach

La durée de vie de structures monocristallines a été abordée selon une approche expérimentale et une modélisation numérique. Une détermination satisfaisante de la durée de vie doit inclure un modèle d'amorçage et une prévision de la propagation de fissure. La principale contribution de cette thèse concerne l’amorçage de fissure via une importante campagne d'essais accomplie pour le sc16 du bam-berlin. Les résultats inédits ont été obtenus à l'aide d'essais sur éprouvettes entaillées. En effet on a montré  que deux zones de fissuration existent de part et d'autre du fond d'entaille pour une éprouvette orientée suivant <001> alors que les fissures se concentrent au niveau de la section minimale pour les orientations <011> et <111>. Des observations métallographiques ont permis également de caractériser le mode de rupture. La partie simulation traite d'abord de l'identification des paramètres du modèle cristallographique valables pour des chargements cycliques anisothermes et pour les températures 20, 650, 850 et 950\c, une attention particulière étant prêté à 950\c. Ce modeler a été utilisé pour simuler des essais isothermes lcf sur éprouvettes entaillées utilisant la méthode des éléments-finis. Des modèles d’amorçage peuvent alors être appliqués par des post-processeurs pour aboutir à la durée de vie. Une nouvelle définition de la variable critique, issue de la cission résolue, a été validée. Une seconde approche, un modèle de rupture statistique tenant compte de la distribution de défauts dans l'estimation de la durée de vie, a également été appliqué avec succès. La méthodologie obtenue à partir de l’éprouvette de laboratoire a été testée et validée par des résultats expérimentaux sur une éprouvette technologique de siemens (kwu) simulant les zones les plus critiques d'une aube de turbine. La dernière partie concerne l’étude numérique des bandes de localisation de la déformation en pointe de fissure d'un monocristal en déformation plane et à basse température. Notre contribution concerne la modification des résultats obtenus par la mécanique classique des milieux continus, produite par l'introduction de la théorie des milieux continus generalisés. Un modèle de Cosserat pour le monocristal a été utilisé, pour différentes orientations d'une éprouvette ct. Celui-ci exclue les bandes en genou en faveur des bandes de cisaillement qui s'identifient aux directions de bifurcation de fissures après propagation stable.

Ces dernières années, on observe une augmentation croissante des produits techniques miniaturisés. De nos jours, la réalisation des pièces de petites dimensions et de faible épaisseur par le procédé de micro-emboutissage n'est pas toujours bien maîtrisée. De nouvelles difficultés rencontrées dans la fabrication de telles pièces sont souvent liées aux effets d'échelles. L'objectif de cette thèse est de caractériser l'aptitude au micro-emboutissage d'une tôle d'aluminium de faible épaisseur par la détermination des courbes limites de micro-formage. Le point de départ est la réalisation d'une presse de micro-emboutissage de diamètre de poinçon 9 mm couplée à un dispositif d'analyse d'images pour matériaux d'épaisseur maximale 0,4 mm. L'utilisation de ce dispositif expérimental a permis de réaliser une campagne d'essais sur de l'aluminium 1050 A (99,5 %) recuit de faible épaisseur. Plusieurs courbes limites de micro-formage ont été déterminées par diverses méthodes et pour divers critères de détection de la striction. Dans le but d'obtenir des courbes limites de micro-formage virtuelles, une modélisation numérique du procédé de micro-emboutissage a été mise en place : une première simulation avec la définition de l'outillage complet prenant en compte l'état de surface et une seconde appelée simulation « réduite » dans laquelle on ne s'intéresse qu'à la partie centrale de l'échantillon. Pour cette dernière, des défauts géométriques et des hétérogénéités de la microstructure ont été respectivement introduits. En dernier lieu, le potentiel de la presse de micro-emboutissage est utilisé pour la déformation de monocristaux et de multicristaux suivant différents trajets de déformation dans le but de valider ultérieurement des modèles micromécaniques
In recent years, a growing demand on micro technical products is observed. Nowadays, the production of parts with small dimensions and thin thickness by the micro deep drawing process is not always well controlled. New difficulties encountered in the manufacture of such parts are often linked to scaling effects. The objective of this thesis is to characterize the micro-forming ability of aluminium of thin thickness for the determination of micro-forming limit diagrams. The starting point is the achievement of a specific micro deep drawing tool with a punch diameter 9 mm for materials of maximum thickness 0. 4 mm, coupled to an image analysis set-up. Using this experimental device allowed a series of tests on annealed aluminium 1050 A (99. 5%) of small thickness. Several micro-forming limit diagrams were determined by various methods and different criteria for the detection of necking. In order to obtain virtual micro-forming limit diagrams, a numerical modelling of micro deep drawing process has been established: a first simulation with the definition of the complete tool taking into account the surface roughness and a second simulation called "reduced" in which only in the central part of the sample is modelling. For this last, geometric imperfections and microstructure heterogeneities were respectively introduced. Finally, the potential of the micro deep drawing tool is used for the deformation of single crystals and multicrystals following different strain paths in order to validate later micro-mechanical models

La problématique de la sauvegarde de l’énergie pose un certain nombre de défis à la science, en particulier celui de son efficacité. La conception et la caractérisation de nouveaux matériaux isolants thermiques plus performants se révèlent donc fondamentales dans cette perspective. Les aérogels se présentent comme de sérieux candidats dans ce domaine, leur procédé de fabrication confère à certains d’entre eux des caractéristiques extrêmes telles qu’une grande porosité et une faible masse volumique. La caractérisation thermique de tels matériaux est délicate, leur faible sensibilité aux flux thermiques qui les traversent rend les méthodes connues difficiles à mettre en œuvre. A travers l’étude d’échantillons d’aérogels de faible poids moléculaire conçus au LCPM, une méthode de caractérisation adaptée a été développée. Cette méthode de type « tri-couche » offre les avantages d’être robuste et de s’affranchir de la connaissance de paramètres difficiles à atteindre dans de tels cas. La description et la validation de cette méthode sont l’objet principal de ce travail. Par ailleurs, les mesures de conductivité thermique sous vide ont été exploitées et ont permis une compréhension plus poussée de la structure de ces aérogels. Les résultats obtenus dans cette étude ouvrent donc des perspectives en vue de l’optimisation de nouvelles solutions pour l’isolation thermique
The issue of preserving energy raises a number of challenges to science, particularly its efficiency. The conception and characterization of new more efficient thermal insulating materials prove fundamental in this regard. Aerogels appear as serious candidates in this area, their manufacturing process provides extreme characteristics such as high porosity and low density for some of them. Thermal characterization of such materials is tricky, their low sensitivity to heat flux makes well-known methods difficult to implement. Through the study of low molecular weight aerogel samples designed by the LCPM a characterization method suitable to these samples has been developed by the LEMTA. This “three-layers” method offers the advantages of being robust and to overcome the knowledge of parameters that are difficult to reach in such cases. Describing and validating this method is the main object of this work. In addition, thermal conductivity measurements under vacuum have been processed which allowed a deeper understanding of the structure of aerogels. The results obtained this study open perspectives for the optimization of new solutions for thermal insulation

Le phénomène de carbonatation des matériaux cimentaires est l'une des causes majeures de la corrosion des armatures de structures en béton armé. Ce phénomène est étudié depuis de nombreuses années sur les ciments Portland ordinaires CEM I, et les mécanismes sont relativement bien identifiés. Néanmoins, on remarque que si l'on substitue une partie du ciment par des ajouts tels que des cendres volantes, la réaction pouzzolanique ou les réactions d'hydratation qui s'en suivront amèneront à un contenu molaire plus faible en CHet aboutiront à la création d'une plus grande quantité d'hydrates de type C-S-H. Le pouvoir tampon qu'exerce la portlandite sur le pH de la solution interstitielle sera affaibli et le matériau cimentaire sera potentiellement plus sensible à la présence de CO2 au travers d'une carbonatation des C-S-H qui sera plus marquée. D'un point de vue physique, les évolutions microstructurales induites par un niveau élevé de carbonatation des C-S-H deviennent complexes et peuvent accélérer la diffusion du CO2. Cette thèse a ainsi pour but de caractériser le comportement vis-à-vis de la carbonatation des ciments contenant de forts dosages en cendres volantes et de développer une modélisation des systèmes cimentaires correspondants. Des pâtes de ciment et mortiers ont été formulés avec des rapports E/C variables et différents taux volumiques de substitution en cendre volante. Après une longue cure endogène, des essais de carbonatation accélérée ont été réalisés (10% de CO2, 25°C et 63% HR). À diverses échéances, des essais destructifs (analyse thermique, porosimétrie au mercure et projection de phénolphtaléine) et non-destructifs (gammadensimétrie) ont permis de quantifier le dioxyde de carbone fixé dans chaque type d'hydrate (CH et C-S-H), les changements de microstructure induits (porosité, distribution poreuse), ainsi que l'eau de structure libérée par carbonatation. On a ainsi pu relier les changements de microstructure et la libération d'eau avec les niveaux de carbonatation de la portlandite et des C-S-H.Dans un second temps, la plateforme de modélisation, Bil (sous licence GPL), développée à l'Ifsttar a été utilisée comme support pour le développement d'un modèle aux volumes finis. Il permet de décrire simultanément des réactions chimiques couplées à un transport de matière. Les lois de comportement chimiques - microstructurales (évolution du volume molaire des C-S-H en fonction de leur état de décalcification) et hydriques (eau relarguée par la carbonatation) mises en évidence par la campagne expérimentale ont pu être ainsi introduites dans le modèle. La cinétique de dissolution de la portlandite est paramétrée par une réduction d'accessibilité des amas de cristaux de CH qui, au cours du temps, se recouvrent d'une gangue de calcite de moins en moins perméable. La contribution des C-S-H est prise en compte. Une approche thermodynamique originale permet de décrire leur état de décalcification à l'équilibre au cours de la carbonatation. Au final, de nombreuses espèces chimiques, ainsi que leur spéciation, sont introduites dans le modèle, notamment les alcalins qui ont un effet marqué sur le pH

Les TFET basés sur des semi-conducteurs III-V peuvent constituer une option viable pour remplacer les MOSFET pour les applications de faible puissance. Ce chapitre montre, par des simulations basées sur la fonction de Green de non équilibre, les potentialités et les limites de cette technologie pour différents matériaux et en présence de désordre ou contrainte.

L’imagerie par rayons X, bi- et tridimensionnelle, est devenue une méthodologie incontournable dans de nombreux champs disciplinaires dont celui des sciences archéologiques. Contrairement aux autres méthodes d’imagerie permettant seulement des acquisitions de surface (photographie et photogrammétrie, scanner laser), le rayonnement X permet également des acquisitions de volume, ce qui s’avère être un avantage fondamental dans les indications nécessitant de visualiser du contenu sans toucher au contenant. Cette propriété physique du rayonnement X de traverser la matière et de révéler l’intérieur des objets sur des images projetées en 2 dimensions a été appliquée très tôt au domaine archéologique, dès l’invention même de la radiologie en 1895, en parallèle avec son développement fulgurant dans le domaine médical. Les applications « archéométriques » des rayons X ont fait émerger le terme de paléoradiologie, qui définit l’application du rayonnement X à l’étude de matériaux bio-archéologiques. Un siècle après, les méthodes d’acquisition par rayons X se sont considérablement développées (radiologie numérique, tomodensitométrie, microtomographie RX) et le traitement des images a ouvert l’accès, grâce à la révolution numérique, à une nouvelle dimension. L’introduction de cette troisième dimension pour l’imagerie radiologique a permis de nombreuses avancées en recherches fondamentale et appliquée dans le domaine archéologique, tout en renouvelant considérablement les possibilités de conservation et de valorisation du patrimoine. En constituant un réseau interdisciplinaire, nous avons développé, à partir de la tomodensitométrie, une chaîne complète d’imagerie tridimensionnelle, initiée pour l’anthropologie biologique et qui trouve ses applications dans le domaine de l’archéologie et plus récemment dans celui de la chirurgie reconstructrice. En parallèle avec l’utilisation des rayons X, d’autres méthodes d’acquisitions d’images apportent également leurs contributions à l’archéologie. Leur intégration dans une approche transdisciplinaire utilisant l’ensemble des modalités non-destructives d’acquisition d’images et de leur représentation (multimodale et multidimensionnelle) a été nommée paléo-imagerie. La paléo-imagerie s’exprime à la fois sur le terrain et en laboratoire, fonctionne de manière diachronique (sans focus chronologique, de la préhistoire aux périodes contemporaines) et holistique en contextualisant l’objet dans son environnement archéologique. Dans cette optique, la paléo-imagerie a toute sa place au sein des méthodes de l’archéométrie

Cette étude porte sur une des innovations contemporaines liées à l’économie de la publication scientifique : les accords dits transformants, un objet relativement circonscrit au sein des relations entre consortiums de bibliothèques et éditeurs scientifiques, et temporellement situé entre 2015 et 2020. Ce type d’accords a pour objectif affiché d’organiser la transition du modèle traditionnel de l’abonnement à des revues (souvent proposées par regroupements thématiques ou collections) vers celui de l’accès ouvert en opérant une réaffectation des budgets qui y sont consacrés. Notre travail d’analyse sociologique constitue une première étude systématique de cet objet, fondée sur la recension de 197 accords. Le corpus ainsi constitué inclut des accords caractérisés par la coprésence d’une composante d’abonnement et d’une composante de publication en accès ouvert, même minimale (« jetons » de publication offerts, réduction sur les APC...). En conséquence, ont été exclus de l’analyse les accords portant uniquement sur du financement centralisé de publication en accès ouvert, que ce soit avec des éditeurs ne proposant que des revues avec paiement par l’auteur (PLOS, Frontiers, MDPI...) ou des éditeurs dont une partie du catalogue est constitué de revues en accès ouvert. L’accord le plus ancien de notre corpus a été signé en 2010, les plus récents en 2020 – les accords ne commençant qu’en 2021, même annoncés au cours de l’étude, n’ont pas été retenus. Plusieurs résultats se dégagent de notre analyse. Tout d’abord, on note une grande diversité des acteurs impliqués avec 22 pays et 39 éditeurs, même si certains consortiums (Pays-Bas, Suède, Autriche, Allemagne) et éditeurs (CUP, Elsevier, RSC, Springer) en ont signé beaucoup plus que d’autres. Ensuite, la durée des accords, comprise entre une et six années, révèle une distribution très inégalitaire, avec plus de la moitié des accords (103) signés pour 3 ans, ainsi qu’une faible proportion pour 4 ans ou plus (22 accords). Enfin, en dépit d’appels répétés à la transparence, moins de la moitié des accords (96) ont un texte accessible au moment de cette étude, sans qu’on puisse observer une tendance récente à une plus grande disponibilité. L’analyse montre également des degrés d’ouverture très variables, allant d’une simple information sur le répertoire ESAC en passant par la mise à disposition d’un format annotable jusqu’à l’attribution d’un DOI et d’une licence de réutilisation (CC-BY), en incluant le détail des sommes monétaires. Parmi les 96 accords disponibles, dont 47 signés en 2020, 62 ont fait l’objet d’une analyse en profondeur. C’est à notre connaissance la première analyse à cette échelle, sur un type de matériel non seulement inédit, mais qui était auparavant soumis à des clauses de confidentialité. Fondée sur une lecture minutieuse, l’étude décrit de manière fine leurs propriétés, depuis la matérialité du document jusqu’aux formules financières, en passant par leur morphologie et l’ensemble des droits et devoirs des parties. Les contenus des accords sont donc analysés comme une collection dont nous cherchons à déterminer les points communs et les variations, à travers des codages explicites sur certaines de leurs caractéristiques. L’étude pointe également des incertitudes, et notamment leur caractère « transitionnel », qui demeure fortement discuté. D’un point de vue morphologique, les accords montrent une grande diversité en matière de taille (de 7 à 488 pages) et de structure. Néanmoins, par définition, ils articulent tous deux objets essentiels : d’une part, les conditions de réalisation d’une lecture d’articles de revues, sous forme d’abonnement, mêlant des préoccupations d’accès et de sécurité ; d’autre part, les modalités de publication en accès ouvert, articulant la gestion d’un nouveau type de workflow à toute une série d’options possibles. Parmi ces options, mentionnons notamment le périmètre des revues considérées (hybrides et/ou accès ouvert), les licences disponibles, le degré d’obligation de cette publication, les auteurs éligibles ou le volume d’articles publiables. L’un des résultats les plus importants de cette analyse approfondie est la mise au jour d’un découplage presque complet, au sein même des accords, entre l’objet abonnement et l’objet publication. Bien entendu, l’abonnement est systématiquement configuré dans un monde fermé, soumis à paiement qui déclenche des séries d’identification des circulations légitimes tant du contenu informationnel que des usagers. Il insiste notamment sur les interdictions de réutilisation ou même de copie des articles scientifiques. À l’opposé, la publication en accès ouvert est attachée à un monde régi par l’accès gratuit au contenu, ce qui induit des préoccupations de gestion du workflow et des modalités d’accessibilité. De plus, les différents éléments constitutifs de ces objets contractuels ne sont pas couplés : d’un côté, les lecteurs sont constitués de l’ensemble des membres des institutions abonnées, de l’autre, seuls les auteurs correspondants (« corresponding authors ») sont concernés ; les listes de revues accessibles à la lecture et celles réservées à la publication en accès ouvert sont le plus souvent distinctes ; les workflows ont des objectifs et des organisations matérielles totalement différentes, etc. L’articulation entre les deux objets contractuels relève uniquement d’une formule de distribution financière qui, outre des combinaisons particulières entre l’un et l’autre, permet d’attribuer des étiquettes distinctes aux accords (offset agreement, publish & read, read & publish, read & free articles, read & discount). Au-delà de cette distribution, l’étude des arrangements financiers montre une gamme de dispositions allant d’une prévisibilité budgétaire totale, donc identique aux accords d’abonnement antérieurs, à une incertitude sur le volume de publication ou sur le montant définitif des sommes échangées. Les modalités concrètes de calcul des montants associés à la publication en accès ouvert sont relativement variées. S’il existe effectivement des formules récurrentes (volume d’articles multiplié par un prix individuel, reprise de la moyenne des sommes totales d’APC des années précédentes...), le calcul des sommes en jeu est toujours le résultat d’une négociation singulière entre un consortium et un éditeur scientifique, et aboutit parfois à des formules originales et complexes. À ce titre, l’espace des possibles en matière de formules financières n’est jamais totalement clos. Par ailleurs, la volonté des consortiums d’opérer une « transformation » de leurs accords vers la publication à coût constant renvoie à des définitions diversifiées du « coût » (inclusion ou non des dépenses d’APC préexistantes) et de la constance (admission ou pas d’une « inflation » à 2 ou 3%). De plus, nous n’avons observé aucune disposition contractuelle permettant d’anticiper les sommes en jeu au-delà de l’horizon temporel de l’accord courant. La grande diversité des accords provient d’une part des conditions initiales des relations entre consortiums et éditeurs scientifiques – les sommes dépensées en abonnement étant le point de départ des nouveaux accords –, d’autre part des objectifs de chaque partie. Même si cette étude excluait volontairement les négociations, les accords portent des traces de ces objectifs. Ainsi, de nombreux accords sont de nature explicitement expérimentale, quand certains visent un contrôle budgétaire strict, ou d’autres ambitionnent, dans la période plus récente, la publication du plus grand nombre possible d’articles en accès ouvert. C’est dans ce dernier cas qu’on touche à l’ambiguïté des attentes générales sur les accords transformants. En effet, pour les consortiums, la dimension « transformante » consiste essentiellement à transférer les sommes traditionnellement allouées à l’abonnement vers la publication en accès ouvert. Mais l’objectif n’est jamais de transformer le modèle économique des revues, c'est-à-dire de faire basculer des revues sous abonnement ou hybrides en revues entièrement en accès ouvert. D’ailleurs, aucune clause ne vise une telle fin – à l’exception du modèle d’accord proposé par l’éditeur ACM. Du côté des éditeurs, et notamment de Springer, le caractère cumulatif des accords nationaux passés vise à projeter un monde de la publication où l’accès ouvert devient de fait quantitativement très dominant, sans pour autant modifier de manière pérenne le modèle économique de leurs revues. Notre étude montre que les accords transformants actuels ne permettent pas d’assurer de manière durable une transition de l’économie de la publication vers l’accès ouvert, dans la mesure où ils n’offrent pas de garantie sur le contrôle des dépenses ni sur la pérennité de l’ouverture des contenus. L’avenir des relations entre consortium et éditeur demeure largement indéterminé.Cette étude porte sur une des innovations contemporaines liées à l’économie de la publication scientifique : les accords dits transformants, un objet relativement circonscrit au sein des relations entre consortiums de bibliothèques et éditeurs scientifiques, et temporellement situé entre 2015 et 2020. Ce type d’accords a pour objectif affiché d’organiser la transition du modèle traditionnel de l’abonnement à des revues (souvent proposées par regroupements thématiques ou collections) vers celui de l’accès ouvert en opérant une réaffectation des budgets qui y sont consacrés. Notre travail d’analyse sociologique constitue une première étude systématique de cet objet, fondée sur la recension de 197 accords. Le corpus ainsi constitué inclut des accords caractérisés par la coprésence d’une composante d’abonnement et d’une composante de publication en accès ouvert, même minimale (« jetons » de publication offerts, réduction sur les APC...). En conséquence, ont été exclus de l’analyse les accords portant uniquement sur du financement centralisé de publication en accès ouvert, que ce soit avec des éditeurs ne proposant que des revues avec paiement par l’auteur (PLOS, Frontiers, MDPI...) ou des éditeurs dont une partie du catalogue est constitué de revues en accès ouvert. L’accord le plus ancien de notre corpus a été signé en 2010, les plus récents en 2020 – les accords ne commençant qu’en 2021, même annoncés au cours de l’étude, n’ont pas été retenus. Plusieurs résultats se dégagent de notre analyse. Tout d’abord, on note une grande diversité des acteurs impliqués avec 22 pays et 39 éditeurs, même si certains consortiums (Pays-Bas, Suède, Autriche, Allemagne) et éditeurs (CUP, Elsevier, RSC, Springer) en ont signé beaucoup plus que d’autres. Ensuite, la durée des accords, comprise entre une et six années, révèle une distribution très inégalitaire, avec plus de la moitié des accords (103) signés pour 3 ans, ainsi qu’une faible proportion pour 4 ans ou plus (22 accords). Enfin, en dépit d’appels répétés à la transparence, moins de la moitié des accords (96) ont un texte accessible au moment de cette étude, sans qu’on puisse observer une tendance récente à une plus grande disponibilité. L’analyse montre également des degrés d’ouverture très variables, allant d’une simple information sur le répertoire ESAC en passant par la mise à disposition d’un format annotable jusqu’à l’attribution d’un DOI et d’une licence de réutilisation (CC-BY), en incluant le détail des sommes monétaires. Parmi les 96 accords disponibles, dont 47 signés en 2020, 62 ont fait l’objet d’une analyse en profondeur. C’est à notre connaissance la première analyse à cette échelle, sur un type de matériel non seulement inédit, mais qui était auparavant soumis à des clauses de confidentialité. Fondée sur une lecture minutieuse, l’étude décrit de manière fine leurs propriétés, depuis la matérialité du document jusqu’aux formules financières, en passant par leur morphologie et l’ensemble des droits et devoirs des parties. Les contenus des accords sont donc analysés comme une collection dont nous cherchons à déterminer les points communs et les variations, à travers des codages explicites sur certaines de leurs caractéristiques. L’étude pointe également des incertitudes, et notamment leur caractère « transitionnel », qui demeure fortement discuté. D’un point de vue morphologique, les accords montrent une grande diversité en matière de taille (de 7 à 488 pages) et de structure. Néanmoins, par définition, ils articulent tous deux objets essentiels : d’une part, les conditions de réalisation d’une lecture d’articles de revues, sous forme d’abonnement, mêlant des préoccupations d’accès et de sécurité ; d’autre part, les modalités de publication en accès ouvert, articulant la gestion d’un nouveau type de workflow à toute une série d’options possibles. Parmi ces options, mentionnons notamment le périmètre des revues considérées (hybrides et/ou accès ouvert), les licences disponibles, le degré d’obligation de cette publication, les auteurs éligibles ou le volume d’articles publiables. L’un des résultats les plus importants de cette analyse approfondie est la mise au jour d’un découplage presque complet, au sein même des accords, entre l’objet abonnement et l’objet publication. Bien entendu, l’abonnement est systématiquement configuré dans un monde fermé, soumis à paiement qui déclenche des séries d’identification des circulations légitimes tant du contenu informationnel que des usagers. Il insiste notamment sur les interdictions de réutilisation ou même de copie des articles scientifiques. À l’opposé, la publication en accès ouvert est attachée à un monde régi par l’accès gratuit au contenu, ce qui induit des préoccupations de gestion du workflow et des modalités d’accessibilité. De plus, les différents éléments constitutifs de ces objets contractuels ne sont pas couplés : d’un côté, les lecteurs sont constitués de l’ensemble des membres des institutions abonnées, de l’autre, seuls les auteurs correspondants (« corresponding authors ») sont concernés ; les listes de revues accessibles à la lecture et celles réservées à la publication en accès ouvert sont le plus souvent distinctes ; les workflows ont des objectifs et des organisations matérielles totalement différentes, etc. L’articulation entre les deux objets contractuels relève uniquement d’une formule de distribution financière qui, outre des combinaisons particulières entre l’un et l’autre, permet d’attribuer des étiquettes distinctes aux accords (offset agreement, publish & read, read & publish, read & free articles, read & discount). Au-delà de cette distribution, l’étude des arrangements financiers montre une gamme de dispositions allant d’une prévisibilité budgétaire totale, donc identique aux accords d’abonnement antérieurs, à une incertitude sur le volume de publication ou sur le montant définitif des sommes échangées. Les modalités concrètes de calcul des montants associés à la publication en accès ouvert sont relativement variées. S’il existe effectivement des formules récurrentes (volume d’articles multiplié par un prix individuel, reprise de la moyenne des sommes totales d’APC des années précédentes...), le calcul des sommes en jeu est toujours le résultat d’une négociation singulière entre un consortium et un éditeur scientifique, et aboutit parfois à des formules originales et complexes. À ce titre, l’espace des possibles en matière de formules financières n’est jamais totalement clos. Par ailleurs, la volonté des consortiums d’opérer une « transformation » de leurs accords vers la publication à coût constant renvoie à des définitions diversifiées du « coût » (inclusion ou non des dépenses d’APC préexistantes) et de la constance (admission ou pas d’une « inflation » à 2 ou 3%). De plus, nous n’avons observé aucune disposition contractuelle permettant d’anticiper les sommes en jeu au-delà de l’horizon temporel de l’accord courant. La grande diversité des accords provient d’une part des conditions initiales des relations entre consortiums et éditeurs scientifiques – les sommes dépensées en abonnement étant le point de départ des nouveaux accords –, d’autre part des objectifs de chaque partie. Même si cette étude excluait volontairement les négociations, les accords portent des traces de ces objectifs. Ainsi, de nombreux accords sont de nature explicitement expérimentale, quand certains visent un contrôle budgétaire strict, ou d’autres ambitionnent, dans la période plus récente, la publication du plus grand nombre possible d’articles en accès ouvert. C’est dans ce dernier cas qu’on touche à l’ambiguïté des attentes générales sur les accords transformants. En effet, pour les consortiums, la dimension « transformante » consiste essentiellement à transférer les sommes traditionnellement allouées à l’abonnement vers la publication en accès ouvert. Mais l’objectif n’est jamais de transformer le modèle économique des revues, c'est-à-dire de faire basculer des revues sous abonnement ou hybrides en revues entièrement en accès ouvert. D’ailleurs, aucune clause ne vise une telle fin – à l’exception du modèle d’accord proposé par l’éditeur ACM. Du côté des éditeurs, et notamment de Springer, le caractère cumulatif des accords nationaux passés vise à projeter un monde de la publication où l’accès ouvert devient de fait quantitativement très dominant, sans pour autant modifier de manière pérenne le modèle économique de leurs revues. Notre étude montre que les accords transformants actuels ne permettent pas d’assurer de manière durable une transition de l’économie de la publication vers l’accès ouvert, dans la mesure où ils n’offrent pas de garantie sur le contrôle des dépenses ni sur la pérennité de l’ouverture des contenus. L’avenir des relations entre consortium et éditeur demeure largement indéterminé.