Tesi: "Traitement par choc laser"

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Sollier, Arnaud. "Etude des plasmas générés par interaction laser-matière en régime confiné : application au traitement des matériaux par choc laser". Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00089243.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse est consacré à l'étude des plasmas générés par interaction laser-matière en régime confiné, et plus particulièrement à leur application au traitement des matériaux par choc laser.
Afin de mieux comprendre les phénomènes physiques mis en jeu dans ce régime d'interaction particulier, une modélisation originale du procédé a été développée. Un code numérique traitant les processus de claquage dans l'eau de confinement permet dans un premier temps de déterminer les caractéristiques (intensité crête et durée à mi-hauteur) de l'impulsion laser transmise à travers la fenêtre de confinement. Un modèle hydrodynamique auto-consistant traitant les plasmas confinés (plasmas froids et denses, corrélés et partiellement dégénérés) utilise ensuite ces paramètres pour calculer les chargements mécaniques et thermiques induits à la surface de la cible traitée. Pour terminer, ces chargements sont utilisés en entrée du code aux éléments finis ABAQUS afin de simuler les contraintes résiduelles d'origine mécanique et thermique induites par le traitement.
Les résultats de ces simulations ont été validés par comparaison avec différentes mesures expérimentales réalisées pour des conditions d'irradiation laser (longueurs d'ondes de 1064 nm et de 532 nm, durées d'impulsion de 3 ns et 10 ns) typiques des conditions opératoires réelles utilisées au niveau industriel.
Ces résultats montrent que les petites taches focales permettent de limiter fortement le chauffage de la cible par le plasma confiné, et donc de s'affranchir des effets thermiques induits par le traitement. Ils ouvrent donc de nouvelles perspectives quant à la réalisation du traitement par choc laser sans utiliser de revêtement thermo-protecteur. Par ailleurs, ils permettant d'expliquer les résultats obtenus avec la configuration de traitement développée par Toshiba (très petites taches focales, haute cadence, pas de revêtement protecteur), qui demeuraient incompris jusqu'alors.

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Ohayon, Eric. "Effets thermomécaniques créés par laser à exciplexes en géométrie confinée : application au traitement des matériaux métalliques par choc". Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11038.

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Abstract (sommario):

Ce memoire concerne l'etude des effets thermomecaniques crees par laser a exciplexes en geometrie confinee et son application au traitement des materiaux metalliques par choc. Le premier chapitre consiste en une presentation generale des traitements de precontrainte classiques et du choc laser indissociable de la technique du confinement du plasma. Les contraintes residuelles induites sous l'effet de l'onde de choc sont abordees. Le second chapitre presente une etude bibliographique sur la comprehension du phenomene de claquage du dielectrique par interaction avec un faisceau laser. L'influence de differents parametres sur le claquage est expose. Dans le troisieme chapitre est presente plusieurs modeles theoriques permettant une modelisation du choc laser. Un modele analytique est developpe permettant de donner la forme temporelle et la pression maximale atteinte suivant la forme de l'impulsion laser lors d'un tir en configuration confinee. Dans les quatrieme et cinquieme chapitres les moyens experimentaux utilises et les resultats obtenus a l'aide du laser kir de longueur d'onde 248 nm sont presentes. Notamment, les pressions mesurees a l'aide de jauges piezoelectriques en face arriere de l'echantillon, en interaction directe et sous confinement eau pour differents materiaux metalliques. Enfin, des analyses metallurgiques ont ete realisees sur des echantillons recouverts ou non d'un revetement thermo-absorbant, irradies par la source laser. Les modifications obtenues sont presentees

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Ghrib, Meriem. "Contrôle santé des structures composites : génération de délaminages par choc laser et quantification par apprentissage machine". Thesis, Paris, ENSAM, 2017. http://www.theses.fr/2017ENAM0070/document.

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Abstract (sommario):

Dans ce travail, nous abordons la quantification de dommage de type délaminage dans des stratifiés en CFRP. Le problème de quantification est transformé en un problème de classification multiclasses au sens de l'apprentissage statistique. Chaque classe correspond à une certaine sévérité de dommage. Le modèle de machine à vecteurs de support (SVM) est utilisé pour effectuer la classification. Généralement, des descripteurs de dommage basés sur une utilisation directe des signaux mesurés (SBF) sont utilisés pour apprendre les modèles décisionnels. Dans ce travail, nous nous basons sur l'hypothèse qu'un dommage génère nécessairement une part de non linéarité dans la réponse dynamique de la structure et nous investiguons la pertinence de l'utilisation de descripteurs de dommage basés sur un modèle non linéaire (NMBF) pour améliorer les performances du modèle décisionnel. Les NMBF proposés sont calculés en se basant sur le modèle de Hammerstein en parallèle identifié avec un signal de type "sweep exponentiel". Une réduction de dimension du vecteur des caractéristiques en utilisant l'ACP est également conduite et son effet sur les performances du processus de quantification suggéré est étudié. L'approche de quantification proposée a été testée et validée en utilisant des résultats de simulation puis des résultats expérimentaux obtenus sur des plaques composites en CFRP équipées d'éléments piézoélectriques et contenant diverses sévérités de délaminage. Les dommages de type délaminage ont été générés au sein des échantillons de manière calibrée et réaliste à l'aide de la technique du choc LASER et plus particulièrement du choc LASER symétrique. Nous avons démontré expérimentalement que cette configuration de choc LASER est une alternative efficace aux méthodes classiques de génération de dommage telles que les impacts classiques et les patches de Téflon, permettant une meilleure calibration du dommage en type, profondeur et taille
In this work, we approach delamination quantification in Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) laminates as a classification problem whereby each class corresponds to a certain damage extent. A Support Vector Machine (SVM) is used to perform multi-class classification task. Classically, Signal Based Features (SBF) are used to train SVMs when approaching SHM from a machine learning perspective. In this work, starting from the assumption that damage causes a structure to exhibit nonlinear response, we investigate whether the use of Nonlinear Model Based Features (NMBF) increases classification performance. NMBF are computed based on parallel Hammerstein models which are identified with an Exponential Sine Sweep (ESS) signal. Dimensionality reduction of features vector using Principal Component Analysis (PCA) is also conducted in order to find out if it allows robustifying the quantification process suggested in this work. The proposed quantification approach was first tested and validated using simulation results. Thereafter, experimental results on CFRP composite plates equipped with piezoelectric elements and containing various delamination severities are considered for demonstration. Delamination-type damage is introduced into samples in a calibrated and realistic way using LASER Shock Wave Technique (LSWT) and more particularly symmetrical LASER shock configuration. We have experimentally demonstrated that such a configuration of LASER shock is an effective alternative to conventional damage generation techniques such as conventional impacts and Teflon inserts since it allows for a better calibration of damage in type, depth and size

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FOURNIER, JEAN. "Generation d'ondes de choc par laser pulse de forte energie : applications mecaniques et metallurgiques". Palaiseau, École polytechnique, 1989. http://www.theses.fr/1989EPXX0007.

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Peyre, Patrice. "Traitement mecanique superficiel d'alliages d'aluminium par ondes de choc-laser. Caracterisation des effets induits et application a l'amelioration de la tenue en fatigue". Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMP624S.

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Abstract (sommario):

Le but de l'etude etait l'application aux alliages d'aluminium d'un nouveau traitement superficiel utilisant des ondes de choc issues d'une lumiere laser-pulsee. Le champ de contraintes residuelles de compression introduit sur des profondeurs superieures a 1 mm a permis d'augmenter les limites de fatigue d'eprouvettes entaillees de +20 a +40% en flexion repetee a r=0,1. Ces gains sont superieurs a ceux obtenus par un grenaillage de precontrainte et resultent principalement d'une augmentation de la phase d'amorcage des fissures de fatigue. Vis-a-vis de grenaillage, la conservation de l'etat de surface initial est le facteur d'influence preponderant

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Chaieb, Iheb. "Analyse et simulation des contraintes résiduelles induites par des traitements mécaniques de précontrainte en grenaillage et choc laser". Reims, 2004. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000022.pdf.

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Abstract (sommario):

Dans ce travail nous avons étudié le grenaillage et le choc laser (CL). La comparaison des profils expérimentaux de contraintes résiduelles et de largeurs intégrales issus des deux procédés a montré que le CL atteignait des profondeurs plus importantes avec des niveaux de contraintes résiduelles plus faibles donnant des gradients moins prononcés. Aussi, nous avons montré qu'il était possible d'appliquer le contrôle Almen au CL. L'étude de l'influence des paramètres du grenaillage par la méthode des éléments finis a montré que la vitesse d'impact prenait de l'importance avec la sensibilité des matériaux à la vitesse de déformation. L'étude des autres paramètres a montré un accord avec la bibliographie. A un autre niveau nous avons montré la forte influence du recouvrement des impacts sur l'homogénéité des contraintes et qu'il était possible, avec un positionnement de billes régulier, d'assurer une certaine homogénéité avec des taux de recouvrement inférieurs à 100 %. Puis nous avons développé une routine de distribution aléatoire de pressions de Hertz afin de simulé l'aspect statistique du grenaillage avec des résultats encourageants en termes de contraintes résiduelles, de déformations et de flèches. Concernant le CL, nous avons étudié l'influence du diamètre et de la pression d'impact ainsi que la présence du revêtement protecteur sur les états de contraintes résiduelles et de déformation. L'étude de la répétition des impacts a montré qu'il existe une saturation en déformation plastique, confirmant les résultats expérimentaux. Nous avons montré que le recouvrement d'impacts permettait d'homogénéiser l'état de déformation et de contrainte lorsque le taux de recouvrement est suffisamment important (50%)
In this work, we studied shot peening (SP) and laser shock processing (LSP). We compared experimental residual stress (RS) and pick width profiles issued from both processes. We noticed that LSP produces deeper profiles with lower RS level resulting in lower gradients. In addition, we showed that Almen control is applicable for LSP. The finite element simulation of SP parameters influences, exhibited the importance that takes the velocity of shots with material's sensibility to strain rates. Concerning the other parameters, the results agreed with bibliography. The influence of coverage rates on surface RS was studied and we showed the possibility of stabilizing the RS state with coverage rates inferior to 100%. We obtained this result with a regular distribution of impacts. In addition, we developed a random distribution routine of Hertz pressures that approached the real behaviour of shots in SP. The obtained results in terms of RS, strain and Almen intensity were encouraging. Concerning LPS, we studied the influence of the diameter and the pressure of impacts in addition to the presence of protective coating on RS and strain profiles. The results agreed with experience. Also, we studied the impact repetition which led to a saturation in strain, and thus in curvature. Finally, we demonstrated that a homogenous state of RS and strain is possible with relatively high coverage rates (up to 50%)

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Dalloz, Blanche. "Influence d'un traitement de surface par choc laser sur la microstructure et les proprietes tribologiques en regime non lubrifie de materiaux metalliques poreux elabores par metallurgie des poudres". Paris, ENMP, 1993. http://www.theses.fr/1993ENMP0505.

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Abstract (sommario):

Cette etude a porte sur une application potentielle du procede choc laser: la densification superficielle de materiaux poreux. Le choc laser a ete applique a des materiaux elabores par metallurgie des poudres (hoganas, distaloy ae) de differentes porosites initiales (comprise entre 9,6 et 21,1% vol. ). L'interaction laser-matiere induit une onde de choc dans le materiau et le densifie sur plusieurs centaines de microns par action purement mecanique. Le gradient de densite ainsi obtenu peut etre ajuste en jouant sur les parametres lies au procede et la porosite initiale des materiaux. L'effet de ces parametres sur le gradient de densite a ete quantifie par analyse d'images. Les courbes de densification correspondantes ont ete utilisees pour valider les resultats d'un modele de densification p-alpha introduit dans le code monodimensionnel shylac. La densification s'effectue exclusivement par deformation plastique de la matiere, aucune trace de fusion n'a pu etre observee. Le materiau est alors ecroui sur une profondeur correspondant au gradient de densite. Dans certaines conditions (taux de porosite initial eleve), une partie de l'austenite residuelle est transformee en martensite. L'etude de l'effet du traitement sur les proprietes tribologiques des materiaux poreux en regime non lubrifie a conduit a etudier les mecanismes d'usure de ces materiaux poreux (sur antagoniste alumine) avant traitement. Au-dela d'un certain seuil de porosite (environ 15% vol. ), la presence des pores permet d'ameliorer la resistance a l'usure en piegeant les debris et en diminuant ainsi l'abrasion. Une carte d'usure des mecanismes predominants en fonction de la porosite initiale a ete etablie pour le systeme tribologique etudie (distaloy ae poreux/alumine, frottement sec). Pour les echantillons dont la porosite initiale est superieure au seuil, le choc laser en reduisant la porosite deteriore la resistance a l'usure alors que pour les echantillons dont la porosite initiale est situee en deca de ce seuil, le choc laser ameliore la resistance a l'usure grace a l'ecrouissage

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Huvier, Corine. "Consolidation de poudres métalliques par compression isostatique et chocs laser : microstructures et propriétés d'agglomérés obtenus avec des poudres de cuivre allié". Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2266.

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Abstract (sommario):

Le but de ce travail est d'etudier les mecanismes de densification et de consolidation d'agglomeres de poudres metalliques soumis a des chocs laser. Nous avons donc procede a des tirs laser sur des poudres de cuivre allie, pre-compactees par compression isostatique a froid. L'etude microstructurale par analyse d'images, montre que les chocs laser permettent d'atteindre des densites proches de 100% sur 0,5 mm d'epaisseur sous la surface impactee. L'effet de densification est fonction de la densite initiale et de la deformabilite des grains; il serait optimal pour un taux de porosite initial proche de 20%. Nous avons montre a partir de premiers resultats, l'interet de la microscopie acoustique pour l'etude non destructive des microstructures de densification. Une etude comparative des proprietes mecaniques a ete menee entre comprimes, comprimes-impactes et comprimes-frittes, par la mise en uvre de plusieurs de plusieurs types de tests. Nous deduisons de mesures et d'observations meb, que la resistance mecanique et la ductilite des zones denses sont intermediaires entre celles d'echantillons compactes sous 1000 mpa et celles d'echantillons frittes pre-compactes sous 250 mpa. Deux modeles de compression a froid ont ete modifies de maniere a tenir compte de la compressibilite intrinseque du solide. L'introduction de ces modeles dans l'equation d'etat des chocs laser a permis d'etablir des profils de pression dans la direction de propagation des ondes de choc. Les pressions ainsi calculees sont correlees aux proprietes mecaniques. L'analyse sur la base de modeles theoriques, des mesures de vitesses d'ultrasons dans les comprimes, montre que l'evolution du module relatif est fonction du nombre et des aires de contacts. Les methodes statiques fournissent des valeurs de module qui, compte tenu de la sollicitation et de la nature des deformations, seraient davantage en relation avec les forces de cohesion inter-particulaires

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Chaieb, Iheb Lodini Alain. "Analyse et simulation des contraintes résiduelles induites par des traitements mécaniques de précontrainte en grenaillage et choc laser thèse pour le doctorat en sciences spécialité Mécanique et matériaux /". Reims : S.C.D. de l'Université, 2005. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000022.pdf.

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Pacorel, Victor. "Contribution à l’étude de l’oxydation à haute température sous air d’alliages de titane : mécanismes et facteurs bénéfiques à la tenue au-delà de 600°C". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2024. http://www.theses.fr/2024UBFCK049.

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Abstract (sommario):

Le travail développé dans cette thèse s’inscrit dans une dynamique technologique et environnementale dans les secteurs de l’aéronautique et de l’aérospatial, visant à étendre la température d’utilisation des alliages de titane dans les turboréacteurs au-delà de 600°C, la limite actuelle. Dans cette optique, l’objectif de cette étude est d’investiguer le mécanisme d’oxydation des alliages de titane sous air à haute température (au-delà de 600°C) avec un intérêt particulier pour les facteurs bénéfiques à la tenue à l’oxydation tels que la présence d’azote dans l’atmosphère d’oxydation, la présence de silicium dans l’alliage ou encore l’effet d’un traitement par choc laser préalablement à l’oxydation.Pour réaliser cette étude, différents matériaux ont été utilisés : le titane commercialement pur (Ti-CP) comme matériau de référence, l’alliage TiXT contenant 0,45 %m de silicium et déjà utilisé dans l’industrie automobile, ainsi que des échantillons de ces deux précédents matériaux ayant subi un traitement par choc laser selon un protocole ayant déjà prouvé son efficacité pour l’amélioration de la tenue à l’oxydation.Les matériaux ont été oxydés sous air à 650°C et 700°C sur de courtes durées (de 15 min à 100 h), afin d’étudier les premiers instants de l’oxydation, et sur de longues durées (jusqu’à 6000 h), afin de confronter les matériaux aux durées réelles d’utilisation dans les turboréacteurs. Par la suite, différentes techniques d’analyses ont été mises en œuvre pour caractériser le matériau au niveau de la cinétique d’oxydation (ATG) et d’accumulation de l’azote (microsonde nucléaire, SDL), de la microstructure de l’oxyde et de l’interface métal/oxyde (MEB, MET), de l’évolution des phases cristallographiques (DRX in-situ avec rayonnement synchrotron) et du mécanisme d’insertion de l’oxygène (marquage isotopique).Ces différentes caractérisations ont permis de compléter les connaissances actuelles sur le mécanisme d’oxydation des alliages de titane à haute température, principalement concernant le comportement de l’azote de l’atmosphère et l’influence de la présence d’une nanocristallisation de surface ou de silicium dans l’alliage sur ce comportement. Parmi les principaux résultats, on peut citer la cinétique parabolique d’accumulation de l’azote avec la durée d’oxydation ou l’accélération de l’accumulation de l’azote et de formation des nitrures de type Ti2N0,84 provoquées par la présence de silicium dans l’alliage.Le travail réalisé a donc permis d’aboutir à une meilleur compréhension du mécanisme d’oxydation des alliages de titane à haute température et ouvre de nouvelles perspectives dans le développement d’alliages ou de traitements de surface mécaniques associés à une meilleure tenue à l’oxydation haute température
The work undertaken in this PhD thesis is part of a technological and environmental dynamic in the aeronautics and aerospace sectors, aimed at extending the operating temperature of titanium alloys in turbojets engines beyond 600°C, the current limit. To this end, the aim of this study is to investigate the oxidation mechanism of titanium alloys in air at high temperature (above 600°C) with a particular focus on factors beneficial to oxidation resistance such as the presence of nitrogen in the oxidation atmosphere, the presence of silicon in the alloy or the effect of laser shock peening (LSP) treatment prior to oxidation.To carry out this study, different materials were used: commercially pure titanium (CP-Ti) as a reference material, TiXT alloy containing 0.45%w silicon and already used in the automotive industry, and samples of these two previous materials subjected to LSP treatment using a protocol that had already proven its effectiveness in improving oxidation resistance.The materials were oxidized in air at 650°C and 700°C for short periods (from 15 minutes to 100 hours), in order to study the first stages of oxidation, and over long periods (up to 6000 hours), more representative of the actual service life of these the materials in turbojets engines. Afterward, various analysis techniques were implemented to characterize the material in terms of oxidation kinetics (TGA) and nitrogen accumulation (nuclear microprobe, GDOES), oxide and metal/oxide interface microstructure (SEM, TEM), crystallographic phase evolution (XRD with synchrotron radiation) and oxygen insertion mechanism (isotopic labelling).These various characterizations have contributed to improve our current understanding of the oxidation mechanism of titanium alloys at high temperature, mainly concerning the behavior of atmospheric nitrogen and the influence of the presence of surface nano-crystallization or silicon in the alloy on this behavior. These results include for example: the parabolic kinetics of nitrogen accumulation with the oxidation time or the acceleration of nitrogen accumulation and formation of Ti2N0.84 nitrides caused by the presence of silicon in the alloy.The work carried out has therefore led to a better understanding of the oxidation mechanism of titanium alloys at high temperature and opens up new prospects for the development of alloys or mechanical surface treatments associated with better resistance to high temperature oxidation

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Frugier, Pierre Antoine. "Quantification 3D d’une surface dynamique par lumière structurée en impulsion nanoseconde. Application à la physique des chocs, du millimètre au décimètre". Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112129.

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Abstract (sommario):

La technique de reconstruction de forme par lumière structurée (ou projection de motifs) permet d’acquérir la topographie d’une surface objet avec une précision et un échantillonnage de points dense, de manière strictement non invasive. Pour ces raisons, elle fait depuis plusieurs années l’objet d’un fort intérêt. Les travaux présentés ici ont pour objectif d’adapter cette technique aux conditions sévères des expériences de physique des chocs : aspect monocoup, grande brièveté des phénomènes, diversité des échelles d’observation (de quelques millimètres au décimètre). Pour répondre à ces exigences, nous proposons de réaliser un dispositif autour d’un système d’imagerie rapide par éclairage laser nanoseconde, présentant des performances éprouvées et bien adaptées. La première partie des travaux s’intéresse à analyser les phénomènes prépondérants pour la qualité des images. Nous montrons quels sont les contributeurs principaux à la dégradation des signaux, et une technique efficace de lissage du speckle par fibrage est présentée. La deuxième partie donne une formulation projective de la reconstruction de forme ; celle-ci est rigoureuse, ne nécessitant pas de travailler dans l’approximation de faible perspective, ou de contraindre la géométrie de l’instrument. Un protocole d’étalonnage étendant la technique DLT (Direct Linear Transformation) aux systèmes à lumière structurée est proposé. Le modèle permet aussi, pour une expérience donnée, de prédire les performances de l’instrument par l’évaluation a priori des incertitudes de reconstruction. Nous montrons comment elles dépendent des paramètres du positionnement des sous-ensembles et de la forme-même de l’objet. Une démarche d’optimisation de la configuration de l’instrument pour une reconstruction donnée est introduite. La profondeur de champ limitant le champ objet minimal observable, la troisième partie propose de l’étendre par codage pupillaire : une démarche de conception originale est exposée. L’optimisation des composants est réalisée par algorithme génétique, sur la base de critères et de métriques définis dans l’espace de Fourier. Afin d’illustrer les performances de cette approche, un masque binaire annulaire a été conçu, réalisé et testé expérimentalement. Il corrige des défauts de mise au point très significatifs (Ψ≥±40 radians) sans impératif de filtrage de l’image. Nous montrons aussi que ce procédé donne accès à des composants tolérant des défauts de mise au point extrêmes (Ψ≈±100 radians , après filtrage). La dernière partie présente une validation expérimentale de l’instrument dans différents régimes, et à différentes échelles. Il a notamment été mis en œuvre sur l’installation LULI2000, où il a permis de mesurer dynamiquement la déformation et la fragmentation d’un matériau à base de carbone (champs millimétriques). Nous présentons également les mesures obtenues sous sollicitation pyrotechnique sur un revêtement de cuivre cylindrique de dimensions décimétriques. L’apparition et la croissance rapide de déformations radiales submillimétriques est mesurée à la surface du revêtement
A Structured Light System (SLS) is an efficient means to measure a surface topography, as it features both high accuracy and dense spatial sampling in a strict non-invasive way. For these reasons, it became in the past years a technique of reference. The aim of the PhD is to bring this technique to the field of shock physics. Experiments involving shocks are indeed very specific: they only allow single-shot acquisition of extremely short phenomena occurring under a large range of spatial extensions (from a few mm to decimeters). In order to address these difficulties, we have envisioned the use of a well-known high-speed technique: pulsed laser illumination. The first part of the work deals with the evaluation of the key-parameters that have to be taken into account if one wants to get sharp acquisitions. The extensive study demonstrates that speckle effect and depth of field limitation are of particular importance. In this part, we provide an effective way to smooth speckle in nanosecond regime, leaving 14% of residual contrast. Second part introduces an original projective formulation for object-points reconstruction. This geometric approach is rigorous; it doesn’t involve any weak-perspective assumptions or geometric constraints (like camera-projector crossing of optical axis in object space). From this formulation, a calibration procedure is derived; we demonstrate that calibrating any structured-light system can be done by extending the Direct Linear Transformation (DLT) photogrammetric approach to SLS. Finally, we demonstrate that reconstruction uncertainties can be derived from the proposed model in an a priori manner; the accuracy of the reconstruction depends both on the configuration of the instrument and on the object shape itself. We finally introduce a procedure for optimizing the configuration of the instrument in order to lower the uncertainties for a given object. Since depth of field puts a limitation on the lowest measurable field extension, the third part focuses on extending it through pupil coding. We present an original way of designing phase components, based on criteria and metrics defined in Fourier space. The design of a binary annular phase mask is exhibited theoretically and experimentally. This one tolerates a defocus as high as Ψ≥±40 radians, without the need for image processing. We also demonstrate that masks designed with our method can restore extremely high defoci (Ψ≈±100 radians) after processing, hence extending depth of focus by amounts unseen yet. Finally, the fourth part exhibits experimental measurements obtained with the setup in different high-speed regimes and for different scales. It was embedded on LULI2000 high energy laser facility, and allowed measurements of the deformation and dynamic fragmentation of a sample of carbon. Finally, sub-millimetric deformations measured in ultra-high speed regime, on a cylinder of copper under pyrotechnic solicitation are presented

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Huser, Gael. "Equation d'état du fer comprimé par choc laser". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006895.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'inscrit dans le cadre des recherches menées sur l'équation d'état de matériaux fortement comprimés. En particulier cette étude se focalise sur le cas du fer comprimé par choc laser. Le but est alors de se rapprocher des conditions du noyau terrestre, constitué d'une graine solide entourée de fer liquide. La compréhension des phénomènes décrivant la thermodynamique du noyau et le processus de géodynamo requiert la connaissance du lieu de la courbe de fusion du fer à l'interface solide-liquide du noyau à 3,3 Mbar. Plusieurs expériences ont été menées dans ce but. Dans un premier temps, une mesure absolue de l'Hugoniot du fer a été effectuée. Vient ensuite une étude des états en détente partielle du fer dans un matériau fenêtre, le fluorure de lithium (LiF). Cette configuration permet un accès direct aux propriétés optiques du fer comprimé (réflectivité et émission propre). La mesure de la vitesse d'interface, largement dépendante des propriétés optiques du LiF comprimé, sert de jauge de pression. A l'aide d'un diagnostic de réflectivité à deux longueurs d'onde, la conductivité électrique continue du fer comprimé a été estimée et se trouve être en bon accord avec les résultats annoncés par la littérature géophysique. Le diagnostic d'émission propre a quant à lui permis d'effectuer une mesure de la température du fer en détente partielle, mettant en évidence le changement d'état solide-liquide à des pressions de l'ordre du Mbar.

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ZAGOURI, DIDIER. "Densification superficielle de matériaux poreux par choc-laser". Poitiers, 1992. http://www.theses.fr/1992POIT2331.

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Abstract (sommario):

Au cours de cette etude nous avons developpe un traitement de surface des materiaux poreux destine a ameliorer leurs proprietes mecaniques. Le principe est d'obtenir un compactage superficiel du materiau sous l'effet d'une onde de choc generee par un laser impulsionnel de puissance. Le comportement des milieux poreux sous choc est decrit a l'aide de divers modeles qui ont ete introduits dans le code de simulation numerique shylac, dans le but de prevoir les effets du choc et d'analyser les resultats experimentaux ulterieurs. Nous avons ainsi montre que les caracteristiques de la detente du milieu apres choc sont determinantes sur la profondeur densifiee. L'etude experimentale a ete effectuee, principalement sur des echantillons d'acier fritte a interet industriel, afin de mettre en evidence l'influence de la porosite initiale du materiau et des conditions d'irradiation (intensite incidente, duree de l'impulsion) sur le compactage. Apres traitement laser d'un echantillon, le profil de densification est determine par analyse d'image. Les profils experimentaux sont bien reproduits par les simulations numeriques

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Tahan, Gilles. "Étude des assemblages collés sous choc - Propriétés mécaniques après choc laser". Thesis, Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2018. http://www.theses.fr/2018ENTA0014.

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Abstract (sommario):

L’étude présentée s’inscrit dans la suite de travaux effectués lors de différents projets au sein de différents laboratoires concernant le développement d’un essai d’adhésion par choc laser. Le but est de développer une méthode d’évaluation des propriétés mécaniques après choc laser d’un assemblage collé. Il ne s’agira donc pas d’évaluer un niveau d’adhésion à l’aide du choc laser, mais de considérer et d’évaluer l’influence éventuelle d’un choc laser sur les propriétés mécaniques d’un assemblage. Cette étude ne concerne donc que des assemblages sains dont il conviendra d’évaluer les propriétés mécaniques avant et après choc, pour différentes amplitudes dans la gamme de pression usuelle de la méthode LASAT (LASer Adhesion Test). Cette caractérisation d’assemblages passe par le choix d’une méthode adaptée aux joints de colle, capable de prendre en compte les spécificités liées à la géométrie du substrat, mais aussi de générer un champ de contraintes souhaité. La méthode retenue est l’essai mécanique ARCAN, capable d’évaluer la tenue d’un assemblage collé sous sollicitations quasi-statiques, en traction, en cisaillement ou mixtes. En outre, l’essai ARCAN permet l’identification de lois de comportements des joints de colle. De même, il est possible de caractériser les lamelles composites dans leur comportement hors plan. Ce travail a été réalisé à l’Institut de recherche Dupuy de Lôme (IRDL), sur le site de l’ENSTA Bretagne (Brest), en partenariat avec Engie Ineo dont l’activité, la construction de radômes en matériaux composites, est concernée par les questions de contrôle des assemblages collés. Ces travaux ont aussi été l’occasion d’une collaboration avec le CEA DAM DIF qui a mis à disposition le code de simulation d’interaction laser - matière ESTHER
The study presented follows on from the work carried out during different projects in different laboratories concerning the development of a laser shock adhesion test. The goal is to develop a method for evaluating the mechanical properties after laser impact of a bonded assembly. It will therefore not be a question of evaluating a level of adhesion using laser shock, but of considering and evaluating the possible influence of a laser shock on the mechanical properties of an assembly. This study therefore only concerns healthy assemblies, the mechanical properties of which should be evaluated before and after impact, for different amplitudes in the usual pressure range of the LASAT method (LASer Adhesion Test). This characterization of assemblies involves the choice of a method suitable for adhesive joints, capable of taking into account the specificities linked to the geometry of the substrate, but also of generating a desired stress field. The method adopted is the ARCAN mechanical test, capable of evaluating the resistance of a bonded assembly under quasi-static stresses, in tension, in shear or mixed. In addition, the ARCAN test allows the identification of behavioral laws of adhesive joints. Likewise, it is possible to characterize the composite lamellae in their out-of-plane behavior. This work was carried out at Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL), on ENSTA Bretagne site (Brest), in partnership with Engie Ineo whose activity, the construction of radomes in composite materials, is concerned with questions of control of bonded assemblies. This work was also the occasion of a collaboration with the CEA DAM DIF which made available ESTHER laser - material interaction simulation code

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Henry, Emeric. "Equation d'état et métallisation de l'eau comprimée par choc laser". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2003. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001019.

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Ballard, Patrick. "Contraintes résiduelles induites par impact rapide. Application au choc-laser". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 1991. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001897.

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Abstract (sommario):

Depuis 1970, les développements de la compréhension théorique des phénomènes de fatigue et leur modélisation (citons les travaux de MM. Bang Van et Papadopoulos) ont abouti à la prévision de la tenue en fatigue d'une structure soumise à une sollicitation cyclique quelconque. D'autres travaux (théoriques ou expérimentaux) ont été entrepris en parallèle de manière à caractériser l'effet d'un traitement de surface sur un matériau donné soumis à une sollicitation connue. On tend ainsi à donner à l'ingénieur tous les outils théoriques lui permettant de dimensionner une pièce mécanique, du choix du matériau et du traitement à la définition de la géométrie. De plus, la complexité des traitements de surface conçus à l'heure actuelle nécessite leur modélisation fine pour parvenir à leur optimisation. Ce contexte nous a conduit à nous poser le problème de la modélisation d'un traîtement de surface récemmentapparu: le choc-laser. Il s'agit d'un traitement de surface purement mécanique réalisé à l'aide d'impulsions laser de très forte intensité. En effet, l'irradiation d'une cible par une telle impulsion laser provoque l'application d'une forte pression pendant un temps très court à .la surface de la cible. Ce phénomène est donc tout à fait similaire à un impact. Cet impact laser va induire alors des contraintes résiduelles de compression à la surface de la cible qui seront ensuite très favorables à la tenue en fatigue. On conçoit alors que l'analyse du choc-laser passe par la modélisation et le calcul des contraintes résiduelles induites par impact. C'est l'objet de la première partie de ce travail. L'application des résultats au choc-laser permettra ensuite le calcul des contraintes résiduelles induites en fonction des caractéristiques du matériau constituant la cible et du réglage du laser. Tl devient alors très facile d'optimiser matériau et réglage en vue d'une application donnée.

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MASSE, JEAN-ERIC. "Caracterisation mecanique de surfaces d'echantillons d'aciers traites par choc laser". Paris, ENSAM, 1994. http://www.theses.fr/1994ENAM0016.

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Abstract (sommario):

Le traitement de surface par choc-laser consiste en l'irradiation d'un materiau pendant un temps tres court avec un faisceau laser pulse de haute energie afin de creer, par l'intermediaire d'un plasma de pression elevee, une brutale discontinuite de pression en surface. L'onde de choc resultante se propage dans le materiau et cree un champ de deformation plastique. Les materiaux etudies sont deux aciers: xc55 et 16ncd13 cemente. Les chocs sont caracterises par des analyses de contraintes residuelles, d'ecrouissage et d'etat de surface. Des parametres experimentaux tels que le milieu de confinement et les formes spatiales et temporelles de l'impulsion laser sont etudies afin d'obtenir des conditions de traitement optimisees. Ce travail met en evidence une limitation pour le traitement d'un acier a haute limite elastique due a un niveau de pression insuffisant. Les resultats sont compares avec un modele analytique recent. Enfin, une mise en parallele avec le grenaillage de precontrainte permet de degager les specificites du traitement par choc-laser

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Gay, Elise. "Comportement de composites sous choc induit par laser : développement de l'essai d'adhérence par choc des assemblages de composites collés". Phd thesis, Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667560.

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Abstract (sommario):

Les ondes de choc induites par laser peuvent produire une sollicitation dynamique capable de tester l'adhérence d'interfaces et de détecter les joints faibles. Cette étude vise à étendre ce procédé aux composites stratifiés et à leurs assemblages, qui touchent un large spectre d'applications industrielles, notamment dans le secteur aéronautique et de la défense. Les problématiques scientifiques et techniques liées à l'essai sont étudiées, particulièrement la caractérisation du comportement des stratifiés et de leur endommagement sous choc ainsi que la tenue des interfaces. Les expériences sont conduites sur des installations laser délivrant une large gamme d'impulsion (fs-μs) permettant de localiser les contraintes maximales de traction aux interfaces. Les essais sont instrumentés avec des diagnostics résolus en temps : vélocimétrie Doppler, visualisation transverse. Les échantillons sont analysés avec différentes techniques (MEB, tomographie, ultrasons, DSC...) pour identifier les endommagements et les relier aux propriétés des matériaux. L'analyse des résultats s'appuie sur la simulation numérique pour décrire le comportement des matériaux. L'étude montre la capacité de la technique à différencier la force des assemblages.

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DEVAUX, DAVID. "Caracterisation des plasmas formes par laser impulsionnel en geometrie confinee. Application au choc laser". Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112323.

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Abstract (sommario):

Le choc laser est un procede de traitement de surface destine a ameliorer les proprietes mecaniques de pieces metalliques, en particulier la resistance a la fatigue. Il consiste a focaliser le faisceau d'un laser impulsionnel de puissance sur la surface de la piece, de facon a engendrer un plasma, creant une onde de choc dans le materiau. L'ordre de grandeur de la densite de puissance est le gigawatt par centimetre carre. Le confinement de la piece metallique par un milieu dielectrique transparent au rayonnement laser, empeche le plasma de se detendre librement, ce qui augmente la pression de l'onde de choc. Lorsque la densite de puissance depasse un certain seuil, le milieu dielectrique cesse d'etre transparent, et absorbe l'energie laser: il se produit un claquage du dielectrique, ce qui induit une saturation de la pression de l'onde de choc. Le claquage des milieux dielectriques induits par laser impulsionnel a ete largement etudie au cours des annees soixante-dix, et une synthese des mecanismes de claquage est presentee. Ensuite, un modele analytique et une simulation numerique ont ete developpes pour decrire l'interaction, et en particulier la pression de l'onde de choc. Des mesures de pression dans des configurations variees, de transmission des milieux dielectriques, de temperature de plasmas, et des visualisations de l'interaction ont ete effectuees. Le modele analytique, simple, donne d'excellents resultats et montre que la pression maximale est proportionnelle a la racine carree de la densite de puissance. L'etude du claquage fait apparaitre le grand interet de l'utilisation d'une impulsion laser ayant un front de montee bref, de l'ordre de trois nanosecondes

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Fariaut, François. "Traitement de surface par laser excimère". Orléans, 2002. http://www.theses.fr/2002ORLE2049.

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Abstract (sommario):

Les alliages légers d'aluminium ont un fort potentiel dans l'industrie automobile, mais leur mauvais comportement en usure et frottement les rend peu attractifs. Une solution pour améliorer ce comportement est d'effectuer une carburation de l'alliage en surface par traitement laser. Pour ce traitement, le faisceau d'un laser excimère KrF (??= 248 nm, ??= 25 ns) homogénéisé est focalisé sur la surface à traiter. L'échantillon est placé dans une enceinte à vide remplie d'un gaz carboné (CH4, C3H6) à une pression de 1 bar. L'interaction du faisceau laser avec la surface produit un plasma qui permet la dissociation du gaz en contact avec la surface, les espèces ainsi formées pénètrent dans le matériau et forment une couche de carbure d'aluminium Al4C3 sur 2 à 3 æm d'épaisseur. Cette étude présente les différents diagnostiques du plasma par imagerie et par spectroscopie d'émission. Des profils de concentration du carbone ont été mesurés par analyses nucléaires. Des analyses des structures et des phases cristallines ont été réalisées par diffraction de rayons X en incidence rasante, et par microscopie électronique en transmission et en balayage. Des tests de tribologie ont permis de montrer une amélioration des propriétés mécaniques des surfaces traitées. Les différentes techniques d'analyses employées au cours de cette étude nous ont amené à mieux comprendre les phénomènes de formation de la couche carburée et les différents mécanismes qui entrent en jeu lors du procédé. Ainsi nous avons pu proposer un modèle de formation de cette couche via un phénomène de transport du carbone par convection micro-thermocapillaire.

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Courapied, Damien. "Etude de l’interaction laser matière en régime de confinement par eau avec deux impulsions laser. Application au test d’adhérence par choc laser". Thesis, Paris, ENSAM, 2016. http://www.theses.fr/2016ENAM0073/document.

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Abstract (sommario):

Le choc laser est un procédé de plus en plus répandu qui utilise l’énergie laser pour générer des ondes de choc et inclure des effets mécaniques dans les matériaux ciblés. Lorsque l’énergie laser est absorbée par la cible, un plasma d’interaction est créé à la surface du matériau. Ce plasma, lors de sa détente, génère une onde de choc qui se propage. Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse s’inscrivent donc dans une démarche globale de compréhension des phénomènes liés à l’interaction laser-matière. Dans le domaine des ondes de choc générées par laser, on peut distinguer deux procédés : Le traitement de surface par choc laser (LSP - Laser Shock Peening) et le test d’adhérence par choc laser (LASAT - LASer Adhesion Technique). Aujourd’hui la question se pose sur les limitations des procédés de choc par laser et sur les solutions à mettre en place pour pallier à ces limitations. Des idées sur l’amélioration des confinements, comme substitution à l’eau, ou encore l’optimisation des revêtements protecteurs ont été proposées. Par ailleurs, au cours de ces travaux de thèse, l’utilisation de deux impulsions laser a permis, dans le cas du procédé LASAT, l’optimisation de la traction générée aux interfaces des multimatériaux et ainsi de rendre le procédé plus robuste. De plus, dans le cas du procédé LSP, les aspects de rentabilité liés à la cadence de traitement ont été étudiés. Finalement, que ce soit pour les décalages en temps faibles (entre 0 et 1000 ns) ou bien les décalages importants (entre 200µs à 200ms), l’étude des phénomènes liés à l’interaction laser-matière a permis de franchir certaines limitations pour les deux procédés
The laser shock wave generation is a novel process becoming more and more common. The shock waves are used to generate mechanicals effects in the sample. The laser absorption results in the creation of a plasma at the surface. This plasma during its expansion creates a shock wave propagating through the sample. This work aims to study the various phenomena involved in the laser-matter interaction. In the field of laser generated shock waves, two different processes exist: the Laser Shock Peening (LSP) and the LASer Adhesion Technique (LASAT). The new challenge deals with the limitations of those processes and the solutions to be setting up to improve them. Some ideas concerning the confinement improvement as water substitution or thermal coatings optimization are suggested in this work. Moreover, the use of double delayed laser pulses allows, for LASAT, the location of main tensile stresses near interfaces. However, for LSP, some aspects dealing with the profitability linked to the peening rate are investigated here. Last but not least, whether the very short (0 to 1000 ns) or very long delays (from 200µs to 200ms), the study of the laser-matter interaction phenomena allows to overcome some limitations for both laser shock processes

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Lafon, Marion. "Étude du schéma d'allumage par choc en fusion par confinement inertiel". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14403/document.

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Abstract (sommario):

Le schéma d'allumage par choc représente une alternative aux schémas d'allumage classiques en Fusion par Confinement Inertiel. Sa singularité repose sur la relaxation des contraintes sur la phase de compression et l'atteinte des conditions d'allumage par l'envoi d'une impulsion laser brève (~500 ps) et très puissante (~300 TW) sur le combustible en fin d'implosion.Au cours de ce travail de thèse, il a été établi que ce procédé induit une configuration non-isobare du combustible au moment de l'allumage, modifiant ainsi les critères d'inflammation du Deutérium-Tritium (DT) par rapport aux schémas conventionnels d'allumage. Un modèle de gain pour la combustion est ensuite développé et des courbes de gain pour l'allumage par choc sont alors obtenues puis validées numériquement. La modélisation hydrodynamique présentée a démontré qu'il est ainsi possible d'obtenir de hauts gains à plus faibles énergies laser que l'allumage conventionnel du fait de la haute pression du point chaud au moment de l'allumage résultante de la propagation du choc d'allumage.Le code d'hydrodynamique radiative CHIC du CELIA a été utilisé afin de développer des dépendances paramétriques définissant les conditions optimales en termes de paramètres de dimensionnement de cibles pour l'atteinte des conditions d'ignition. Ces études numériques ont mis en lumière le potentiel du procédé d'allumage par choc en termes d'économie d'énergie laser, de hauts gains mais aussi de marges de sécurité et de robustesse pour l'allumage. Enfin, les résultats des premières campagnes expérimentales d'allumage par choc en symétrie sphérique effectuées sur l'installation laser OMEGA (NY, USA) sont présentés. Une interprétation des résultats est proposée à partir de simulations hydrodynamiques mono et bidimensionnelles. Différentes pistes sont alors explorées afin d'expliquer les différences observées et des solutions potentielles pour l'amélioration des performances à l'échelle de l'installation OMEGA sont proposées
The Shock Ignition (SI) scheme is an alternative to classical ignition schemes in Inertial Confinement Fusion. Its singularity relies on the relaxation of constraints during the compression phase and fulfilment of ignition conditions by launching a short and intense laser pulse (~500 ps, ~300 TW) on the preassembled fuel at the end of the implosion.In this thesis, it has been established that the SI process leads to a non-isobaric fuel configuration at the ignition time thus modifying the ignition criteria of Deuterium-Tritium (DT) against the conventional schemes. A gain model has been developed and gain curves have been infered and numerically validated. This hydrodynamical modeling has demonstrated that the SI process allows higher gain and lower ignition energy threshold than conventional ignition due to the high hot spot pressure at ignition time resulting from the ignitor shock propagation.The radiative hydrodynamic CHIC code developed at the CELIA laboratory has been used to determine parametric dependences describing the optimal conditions for target design leading to ignition. These numerical studies have enlightened the potential of SI with regards to saving up laser energy, obtain high gains but also to safety margins and ignition robustness.Finally, the results of the first SI experiments performed in spherical geometry on the OMEGA laser facility (NY, USA) are presented. An interpretation of the experimental data is proposed from mono and bidimensional hydrodynamic simulations. Then, different trails are explored to account for the differences observed between experimental and numerical data and alternative solutions to improve performances are suggested

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Fleury, Nicolas Pierre. "Le traitement des sténoses urétrales par laser /". Genève : Ed. Médecine et hygiène, 2003. http://www.unige.ch/cyberdocuments/theses2002/FleuryN/these.pdf.

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Bardy, Simon. "Contrôle et optimisation du test d'adhérence par choc laser sur assemblages collés". Thesis, Paris, ENSAM, 2017. http://www.theses.fr/2017ENAM0061/document.

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Abstract (sommario):

La généralisation du procédé d’assemblage par collage au sein des structures aérospatiales, aéronautiques et automobiles est confrontée au besoin d’évaluation non destructive quantitative des assemblages. Le procédé de test d’adhérence par choc laser (LASAT) répond à cette problématique par la sollicitation calibrée des joints collés et l’utilisation de diagnostics non-destructifs pour déterminer l’état résiduel des joints suite à cette sollicitation qui doit décoller les joints faibles et préserver l’intégrité structurelle des assemblages corrects. La détermination des paramètres laser optimaux pour mettre en œuvre ce test d’épreuve non-destructif (ND-LASAT) est réalisée par l’application d’une méthodologie bien définie. Cette dernière implique la caractérisation par une approche expérimentale et numérique de l’assemblage considéré, suivie d’une phase d’optimisation. La diversification des configurations d’interaction-laser matière impliquées dans ces configurations optimisées nécessite de disposer d’outils numériques pour prédire les chargements appliqués aux joints collés. Dans cette étude, le développement et la validation de modèles intégrés dans un code multi-physique répond à ce besoin. Un effort particulier a été porté sur l’évaluation de la précision des chargements simulés. Enfin, la démonstration du procédé ND-LASAT sur trois différents assemblages collés a été réalisée, validant ainsi la méthodologie et la chaine numérique développées dans cette étude
Bonding process generalization within aerospace, aeronautical and automotive structures faces the need of quantitative non-destructive evaluation of assemblies. Laser shock adhesion test (LASAT) meets this requirement by applying a calibrated stress to bonded joints and using non-destructive diagnostics to determine the post-shock state of the joint. The calibrated stress must disbond weak joints and keep correct assemblies intact. Optimal laser parameters determination aims at implementing this non-destructive proof test (ND-LASAT). It is achieved through application of a well-defined methodology, which implies the concerned assembly characterization by an experimental and numerical approach, followed by an optimization step. Optimization implies diversification of laser-matter configurations. Use of numerical tools for predicting loadings applied to bonded joints is then required. Models development within a multi-physics code is proposed and validated here to respond to this need. A significant effort has been made for evaluating models’ precision. Experimental demonstration of ND-LASAT process is achieved on three different bonded assemblies, and thus validating both methodology and numerical chain developed in this study

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Poggi, Françoise. "Analyse par vélocimétrie d'un mélange gazeux créé par instabilité de Richtmyer-Meshkov". Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2365.

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Abstract (sommario):

Ce travail s'inscrit dans le cadre des etudes sur les ecoulements turbulents compressibles et instationnaires, en presence de forts gradients de densite, du type de ceux rencontres dans la fusion par confinement inertiel. Le caractere novateur de ce travail reside dans la caracterisation directe de la turbulence d'un melange gazeux, genere par l'instabilite de richtmyer-meshkov et soumis a des ondes de choc successives. Pour cela, nous avons adapte et regle un diagnostic experimental, la velocimetrie doppler laser, dans le cas particulier d'un melange sf6 / air en tube a choc. Les deux gaz sont initialement separes par une membrane plane, a laquelle nous superposons une grille, qui perturbe peu l'ecoulement. Celle-ci assure la maitrise des conditions initiales et la rupture de la membrane en petits fragments au passage du choc incident. A chaque abscisse choisie, nous superposons l'enregistrement des mesures obtenues a partir de plusieurs experiences, realisees dans des conditions identiques. Nous en deduisons certaines quantites moyennes, caracteristiques de la turbulence, (variance, vitesse moyenne), ainsi qu'une estimation du domaine d'incertitude associe. Les resultats obtenus a cinq abscisses de mesure differentes fournissent une evolution spatio-temporelle du niveau de turbulence dans le melange. Ces resultats se resument en trois points essentiels : le melange atteint un regime turbulent peu apres le passage du choc incident ; la turbulence du melange est amplifiee, de facon anisotrope, par le passage d'un choc reflechi ; entre deux excitations par choc, ce niveau de turbulence decroit. Cette contribution experimentale a la comprehension du phenomene d'instabilite barocline et au probleme de l'interaction onde de choc / turbulence est actuellement utilisee pour la validation de modeles de turbulence developpee.

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Huser, Gae͏̈l. "Etude des propriétés des matériaux d'intérêt astrophysique et géophysique par choc laser". Palaiseau, Ecole polytechnique, 2004. http://www.theses.fr/2004EPXX0004.

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Lescoute, Emilien. "Etude de la fragmentation dynamique de métaux sous choc laser". Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00565028.

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Abstract (sommario):

L'irradiation d'un matériau métallique par une impulsion laser de forte puissance provoque la sublimation d'une fine couche de matière, transformée en plasma, dont la détente induit une onde de choc à l'intérieur de ce matériau. Dans certaines conditions, ce chargement peut conduire à la production de fragments, solides ou liquides, qui sont éjectés à des vitesses élevées, et sont alors susceptibles d'endommager l'environnement proche, notamment les équipements optiques (lentilles, miroirs, hublots, etc.). Avec l'avènement des installations laser de haute énergie destinées à réaliser la fusion thermonucléaire par confinemenet inertiel, comme le Laser MégaJoule en France ou le National Ignition Facility aux Etats-Unis, l'éjection des débris issus d'une cible métallique soumise à une irradiation laser intense est devenue un problème crucial. Ainsi, il est essentiel pour ces deux projets de comprendre les processus de fragmentation induits par choc laser, de caractériser les fragments produits et leurs propriétés balistiques, et de développer des modèles prédictifs afin de pouvoir prévoir les protections adéquates, de dimensionner les expériences, et préserver les installations laser. Les principaux processus de fragmentation qui peuvent survenir dans une cible soumise à un choc laser et générer des fragments à hautes vitesses sont : (i) l'éjection de jets micrométriques, ou microjetting, qui se produit lorsqu'une onde de compression intense débouche sur une surface libre rugueuse, (ii) l'écaillage, qui est dû à une traction dynamique induite par l'interaction entre des ondes de détente au sein de la cible, et (iii) la rupture par perforation, qui résulte d'un effet de poinçon dynamique dans une cible de faible épaisseur. Des campagnes expérimentales ont été menées sur les grandes installations laser du Centre d'Études Scientifiques et Techniques d'Aquitaine (CEA/CESTA) et du Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses (LULI / École Polytechnique) pour caractériser ces processus et évaluer les influences des principaux paramètres expérimentaux. Ces expériences ont principalement porté sur deux matériaux : l'aluminium et l'or. Plusieurs diagnostics complémentaires ont été développés et utilisés au cours de ces campagnes : visualisation transverse ultra-rapide, mesures de vitesses résolues en temps par interférométrie, récupération des éjectas dans des collecteurs de faible densité, analyse de ces éjectas par micro-tomographie. Les résultats expérimentaux ont été comparés avec les prédictions numériques du code hydrodynamique bi-dimensionnel CHIC, qui prend en compte l'interaction laser-matière et la propagation des ondes de pression. Un modèle numérique de fragmentation a été implémenté dans ce code au cours de cette thèse. La capacité de cet outil à simuler la fragmentation dynamique des cibles sous choc laser a pu être testée.

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Viala, Diego. "Étude de la physique de l'allumage par choc". Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0127.

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Abstract (sommario):

Une décennie d'expériences au "National Ignition Facility" a démontré que la fusion par confinement inertiel constitue une approche crédible pour la production d'énergie, avec des résultats allant au-delà du régime d'allumage. Cependant, l'approche par attaque indirecte se révèle inadéquate pour les implosions à gain élevé et une production d'énergie fiable. L'option d'allumage par attaque directe est privilégiée en raison de ses conceptions de cible plus simples et de son meilleur couplage énergétique. Actuellement, aucune installation laser à l'échelle d'allumage n'est configurée selon l'approche directe standard, posant ainsi un défi à relever. Les expériences intégrées d'allumage par attaque directe se sont principalement concentrées sur la compréhension de la physique à des échelles réduites, dans le but ultime de démontrer la nécessité et la faisabilité de construire une installation laser internationale dédiée à l'attaque directe.Ce manuscrit de thèse présente une étude approfondie sur la validation de codes d'hydrodynamique radiative 3D à l'état de l'art, ainsi que sur la compréhension des bas modes d'éclairement laser et du couplage laser-cible, jouant un rôle crucial dans la fusion par confinement inertiel. L'examen attentif des modèles de CBET revêt une importance capitale dans ce contexte, assurant la précision des simulations et contribuant à la conception des futures installations à attaque directe. De plus, l'investigation de l'homogénéité du laser sur la cible est impérative pour appréhender son impact global sur le système
A decade of experiments at the National Ignition Facility has proven that inertial confinement fusion is a credible approach to energy production, with experiments having exceeded the ignition regime. However, the indirect-drive approach is not suited for high gain implosions and reliable energy production. The direct-drive ignition approach is favoured for energy production as it features simpler target designs and couples more energy to them. There are currently no ignition-scale laser facilities configured for the standard direct-drive approach. Integrated direct-drive experiments have mostly been focused on understanding the physics at reduced scales, with the ultimate goal of demonstration of necessity and feasibility of construction of an international direct-drive laser facility.This thesis manuscript presents a study on the validation of state-of-the-art 3D radiative hydrodynamics codes and the understanding of low modes and laser coupling which play crucial roles in the study of inertial fusion energy. Careful examination of CBET models is of paramount importance in this context, ensuring the accuracy of simulations and contributing to the design of future direct-drive facilities. In addition, the investigation of laser homogeneity on target is imperative to understand its overall impact on the system

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Richard, Alain. "Traitement de trempe superficielle par laser du zircaloy". Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37600824k.

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Benuzzi, Alessandra. "Génération de hautes pressions par choc laser : application à la mesure d'équations d'état". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 1997. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001020.

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BENUZZI, ALESSANDRA. "Generation de hautes pressions par choc laser : application a la mesure d'equations d'etat". Palaiseau, Ecole polytechnique, 1997. http://www.theses.fr/1997EPXX0041.

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Abstract (sommario):

Dans cette these nous avons developpe une etude de la matiere sous hautes pressions (dans le regime multimegabar), sujet de grand interet dans le cadre des recherches sur la fusion par confinement inertiel et l'astrophysique. Afin de realiser des mesures precises d'equations d'etat, nous avons genere des ondes de choc de tres bonne qualite par attaque directe en utilisant une nouvelle technique de lissage spatial (les lames phase zone plate). Afin de nous assurer de la bonne qualite des chocs ainsi obtenus, nous les avons compares a ceux generes par attaque indirecte, plus uniformes dans leur principe. Nous avons pu alors utiliser ces chocs pour la mesure relative des equations d'etat, basee sur la methode de desadaptation d'impedance. Nous avons atteint dans ces mesures une grande precision, necessaire a la discrimination des theories. Dans le but de mettre au point une methode pour une mesure absolue d'equations d'etat, nous avons developpe une technique nouvelle pour determiner un deuxieme parametre : la temperature du choc a partir de la mesure de la temperature de couleur (temperature equivalente de corps noir). Enfin, nous avons realise une etude specifique et quantitative sur le prechauffage, point extremement important pour une mesure correcte des equations d'etat. Cette etude est basee sur la mesure de la reflectivite de la face arriere de la cible sous choc.

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Mariani, Christian Jules Lucien. "Etude expérimentale d'instabilités d'interfaces induites par une onde de choc au moyen d'un dispositif de visualisation par coupe plane laser". Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11072.

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Lauribe, Philippe. "Contribution a l'etude de la fibrillation auriculaire permanente, traitement par choc electrique externe et interne". Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX20853.

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Philippe, Franck. "Mesure de l'équation d'état de matériaux poreux à l'aide d'ondes de choc générées par laser". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2001. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001599/en/.

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Abstract (sommario):

La physique des hautes pressions, et particulièrement la mesure des équations d'état, s'est développée pour répondre aux besoins d'autres disciplines où la connaissance quantitative du comportement de la matière fortement comprimée est fondamentale. Ainsi, en géophysique, la compréhension de la structure interne de la terre1 dépend de l'équation d'état du fer et de ses propriétés physiques 2 . Une situation similaire se rencontre en planétologie pour d'autres éléments (structure de Jupiter et équation d'état de l'hydrogène3 , structure d'Uranus et équation d'état de l'eau4 ...). Plus généralement, l'équation d'état des matériaux constituant un objet astrophysique intervient nécessairement dans l'étude théorique de sa structure interne pour fermer le système des équations de l'hydrostatique5 .

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Tollier, Laurent. "Caractérisation de chocs-laser à éclairements modérés par interférométrie doppler VISAR ; application à l'étude de l'endommagement par écaillage de matériaux métalliques". Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2287.

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Abstract (sommario):

Cette etude concerne la caracterisation de chocs generes par irradiation laser impulsionnelle ainsi que l'endommagement dynamique induit dans le materiau par ce type de sollicitation. Une premiere partie du travail a consiste a developper un interferometre de type visar destine a la mesure de la vitesse en face arriere des cibles irradiees. Ce parametre permet de remonter a la pression d'ablation induite a la surface du materiau lors de l'interaction. Les resultats experimentaux ont permis d'analyser l'influence sur la pression d'ablation de differents parametres de l'interaction laser-matiere: eclairement, materiau, profil de l'impulsion laser. L'etude de l'ecaillage a ensuite ete abordee. Des enregistrements de vitesse effectues par visar ont permis une detection tres sensible des differents stades de l'endommagement de materiaux ductiles. Un modele actif d'ecaillage a ete implemente dans les codes numeriques shylac et efhyd-2d, puis valide par comparaison avec les profils de vitesse experimentaux et l'observation post-mortem des cibles

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Prudhomme, Michel. "Traitement des tumeurs hépatiques par thermothérapie interstitielle induite par le laser diode". Montpellier 1, 2000. http://www.theses.fr/2000MON1T020.

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Berthe, Laurent. "Processus de claquage de milieux transparents sous irradiation laser. Application au choc laser en regime de confinement par eau". Paris 11, 1998. http://www.theses.fr/1998PA112114.

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Abstract (sommario):

Cette these a concerne l'etude de l'interaction laser matiere dans le cadre bien particulier du choc laser en regime de confinement par eau. L'objectif etait de comprendre l'influence des phenomenes de claquage dans l'eau et leurs effets sur les pressions generees par le plasma confine. Ce travail a d'abord contribue au developpement d'un diagnostic par velocimetrie doppler pour caracteriser les ondes de choc induites par laser en regime de confinement par eau. Les resultats obtenus ont permis de determiner l'influence du claquage sur le plasma confine pour differents parametres (longueur d'onde (1. 064, 0. 532, 0. 355 et 0. 308 m), duree d'impulsion (10, 25 et 50 ns)) dans une gamme d'intensite laser variant de 1 a 30 gw/cm#2. De meme, d'autres parametres plus lies au procede lui meme ont ete etudies (taille de tache, revetement, nature du materiau). Dans chaque cas, le code numerique shylac (de propagation des ondes de choc) a ete utilise pour la validation des mesures de pression par velocimetrie doppler. L'interaction dans l'eau de confinement a ete etudiee par camera rapide intensifiee, spectroscopie d'emission et faisceau laser sonde. Ces experiences ont mis en evidence que le claquage limitant survient uniquement a la surface de l'eau de confinement. Les mecanismes physiques intervenant lors de l'interaction ont ete analyses et une description est proposee pour interpreter les resultats experimentaux. Ces resultats sur le claquage correles aux mesures de pressions par velocimetrie doppler definissent correctement les limites actuelles du choc laser et permettent de determiner les caracteristiques d'une source laser adaptee et les conditions operatoires optimales pour le traitement industriel par choc laser de tous les materiaux metalliques.

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ISSELIN, JEAN-CHRISTOPHE. "Etude experimentale de la dynamique d'une bulle de vapeur initiee par laser impulsionnel a proximite d'une paroi". Aix-Marseille 2, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX22114.

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Abstract (sommario):

La focalisation d'un faisceau laser impulsionnel dans un liquide peu absorbant conduit, au-dela d'un certain seuil, au claquage dielectrique du milieu. Ce claquage optique, est caracterise par l'emission d'une onde de choc et par la generation d'une bulle de vapeur. L'etude de la dynamique d'une telle structure a montre des pulsations (dilatation - implosion - rebond) accompagnees de l'emission d'une onde de surpression a la fin de chaque phase d'implosion (ou collapse). La presente these a pour objectif d'etudier la dynamique de bulles de vapeur generees par laser impulsionnel a proximite de diverses parois solides. Lorsqu'une cavite gazeuse se developpe a proximite d'une surface solide, son comportement est totalement different de celui d'une bulle evoluant en milieu infini. Il existe un domaine d'influence de la paroi dans lequel l'implosion est non spherique. En se deformant, le pole le plus eloigne de la paroi donne naissance a un jet liquide pouvant atteindre une vitesse de 140m/s. L'onde de choc creee lors du claquage dielectrique (onde primaire), l'impact du jet liquide, et enfin, l'onde de choc generee en fin de phase d'implosion (onde secondaire) peuvent potentiellement endommager la surface du materiau. La caracterisation des profils de contraintes associees a ces trois phenomenes, montre une action dominante de l'onde de choc secondaire. Sous l'action d'une seule bulle, l'analyse de la surface d'un echantillon d'aluminium ne revele la presence d'aucune deformation plastique. En revanche, une nette deterioration de l'etat de surface est observee apres la generation successive de 600 bulles. Les indentations resultent de la desintegration de la bulle en sous-structures gazeuses. Ce phenomene de cascade entre ces sous-structures, et les effets collectifs pouvant se produire entre microbulles constituent le principal mecanisme d'endommagement de la paroi.

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Virmoux, Philippe. "Caracterisation en elastoplasticite et fatigue de contact de l'acier z100cd17 durci superficiellement par choc laser". Paris, ENSAM, 1996. http://www.theses.fr/1996ENAM0036.

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Abstract (sommario):

Le traitement mecanique par choc laser change profondement les proprietes des couches de surface de l'acier z100cd17, acier a roulement dans les moteurs cryotechniques, par durcissement superficiel et introduction d'importantes contraintes residuelles de compression. Mais il est difficile, voire impossible, de prelever des eprouvettes d'essais mecaniques dans ces couches d'epaisseur de l'ordre du millimetre. En elastoplasticite, une methode inverse de caracterisation de ces couches est presentee. Cette methode repose sur la realisation experimentale et la modelisation par elements finis d'essais d'indentation spherique quasi-statiques, supposant que l'acier suit une loi d'ecrouissage cinematique lineaire. Cette etude permet non seulement la caracterisation des proprietes mecaniques des couches durcies par choc laser, et ainsi la mise en evidence de l'apport du traitement, mais egalement la definition des differents modes de comportement de l'acier traite en plasticite confinee. La validation de la methode inverse est assuree par la bonne correlation entre les profils de contraintes residuelles determines par la simulation numerique et ceux mesures par diffraction x. En fatigue de contact, des essais de compression ondulee bille sur plan en ambiance cryotechnique sont realises. Les analyses menees au niveau geometrique, mecanique, metallurgique et tribochimique, permettent de determiner le nombre optimal d'impacts de choc laser pour ameliorer la tenue en fatigue de contact de l'acier z100cd17. De plus, une etude theorique realisee a partir du critere de dang van, prenant en compte les heterogeneites de valeurs de contraintes residuelles en tout point de l'acier etudie, permet de definir un volume critique a la fissuration, et d'expliquer le principe d'amorcage et de propagation de la fissuration observee experimentalement

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Bolis, Cyril. "Etude numérique et expérimentale de la séparation par chocs brefs d'interface de revêtements multi-couches : application au test d'adhérence par chocs laser". Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2337.

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Abstract (sommario):

La génération d'un choc laser sur un système multi couche permet de solliciter l'interface en traction et de réaliser ainsi un test d'adhérence sans contact nommé LASAT (LASer Adhérence Test). Les seuils de rupture d'interfaces de divers systèmes métalliques ont été déterminés en utilisant des lasers de puissance couplés à un diagnostic VISAR. L'influence des paramètres de dépôt sur ces seuils est révélée par le procédé LASAT. La génération de la traction a été analysée pour l'optimiser à l'interface par synchronisation des ondes. Ces résultats ont été confirmés par simulation numérique 1D et 2D. La création d'états de traction par les effets de bords et leurs effets sur l'interface ont été étudiés numériquement et expérimentalement. Les signaux expérimentaux ont été modélisés à l'aide des critères de rupture dynamique de Kanel ou de Tuler-Butcher ainsi que par l'utilisation de maillages réalistes des rugosités et des porosités de dépôts de cuivre élaborés par projection plasma
Laser shock driven on a multi layer system yields traction stress at the interface and provides a new process for testing the bond strength of coatings by the LASer Adherence Test (LASAT). Interface bond strength of various metallic systems has been evidenced using high power laser facilities together with a VISAR diagnosis. Traction stress generation has been analyzed in order to optimize the traction at the interface , according to waves synchronization process. These results have been confirmed by 1D and 2D numerical simulation. Two dimensional effects of the shock loading on traction of the interface have been numerically and experimentally evidenced. Experimental measurements have been recovered by numerical simulation implementing dynamic failure criteria of Kanel and Tuler Butcher. A realistic modeling of both roughness and porosity of coatings for plasma sprayed coatings improves consistence between numerical simulation and experiments using the LASAT process

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Suwardi. "Modélisation thermique du traitement de surface par faisceau laser : application au traitement thermique superficiel". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1991. http://www.theses.fr/1991INPL038N.

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Abstract (sommario):

Modélisation numérique du traitement thermique superficiel d'une pièce en acier ou en fonte par faisceau laser. Dans une première approche le traitement est effectué sur une pièce fixe de géométrie simple. L'objectif est de valider le calcul et de mettre en évidence les paramètres les plus sensibles. Nous abordons ensuite les traitements au défilé d'abord dans le cas d'une géométrie simple puis ensuite dans le cas d'une pièce de forme complexe. L'approche du modèle par éléments finis est validée numériquement ou expérimentalement, les paramètres pertinents sont décrits. Un effort particulier a été apporté pour l'obtention de données fiables particulièrement en ce qui concerne l'absorptivité (rôle d'un revêtement de surface). Le modèle prend en compte une distribution d'énergie quelconque dans le faisceau laser

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AISENFARB, JEAN-CHARLES. "Traitement des troubles du rythme ventriculaire d'origine ischemique par laser". Lille 2, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL2M249.

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Maheut, Yohann. "Etude expérimentale de la physique de l'allumage par choc dans le cadre de la fusion nucléaire par confinement inertiel". Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0202/document.

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Abstract (sommario):

L'allumage par choc est une approche récente à la fusion par confinement inertiel où les phases de compression et d'allumage par un choc fort sont séparées. Ce schéma est prometteur dans la mesure où il peut générer des gains élevés et être testée sur des installations laser existantes. Par ailleurs, il nécessite des vitesses d'implosions plus faibles permettant ainsi de comprimer une plus grande quantité de combustible et limitant l'impact des instabilités hydrodynamiques. Malgré tout, la physique liée à cette approche reste très largement inconnue surtout du point de vue expérimental. En effet, même si la phase de compression est dans un régime dit collisionnel bien connu (I<1014W=cm2), l'allumage fait intervenir un spike d'une intensité supérieure à 1015W=cm2, régime très fortement non-linéaire où apparaissent des instabilités paramétriques. Ces instabilités peuvent diminuer l'absorption et générer des électrons suprathermiques pouvant préchauffer le coeur de la cible et donc empêcher son allumage. Un deuxième problème est la possibilité de générer un choc fort en présence d'un plasma de couronne qui pourrait, entrer autre, détériorer le couplage laser-cible. Néanmoins, des considérations théoriques tendent à montrer que si on génère des électrons chauds modérément énergétiques (<100keV), non seulement ils ne sont pas dangereux vis-à-vis du préchauffage mais, en plus, ils peuvent améliorer le couplage en déposant leur énergie dans le front de choc et amplifier sa pression. Le travail réalisé dans cette thèse consiste à tester la possibilité de générer un choc fort dans les conditions de l'allumage par choc i.e. en présence d'un plasma de couronne mais aussi d'étudier l'effet des électrons chauds sur le choc en quantifiant leur énergie et leur abondance
Shock ignition is a novel approach for inertial confinement fusion where the compression and the ignition phases by a strong shock are separated. The scheme is promising to the extent that it can generate very high gains and can be tested on already existing lasers systems. In addition, this concept requires lower implosion velocities that allows for compressing more massive targets which limits the impact of hydrodynamic instabilities. However, the physic issues related to shock ignition are still largely unexplored especially experimentally. Indeed, even if the compression phase takes place in the well-known collisional regime (I<1014W=cm2), ignition requires a spike which intensity exceeds 1015W=cm2.This regime is strongly non-linear with the onset of parametric instabilities. These instabilities may decrease the absorption and can also generate suprathermal electrons that can preheat the central part of the fuel and make the compression less efficient. Another key issue is the capability of launching a strong shock in presence of a plasma corona which can deteriorate the laser-target coupling and produce lamentation. Nevertheless, theoretical considerations tend to show that if the energy of fast electrons is moderate (<100keV), they could improve the coupling, deposit their energy in the shock front and hence amplify it. The work presented in this thesis consists in testing these two issues : launching a strong shock in the conditions corresponding to shock ignition i.e. in presence of a plasma corona and study the effect of hot electrons on the shock strength by measuring their energy and their quantity

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Marty, Ludovic. "Etude numérique et expérimentale d'une onde de choc induite par impact laser dans une cible solide". Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2273.

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Abstract (sommario):

Etude experimentale de l'influence de la nature de la cible sur la pression induite par le laser d'une part et par l'utilisation du processus de desadaptation pour amplifier la pression de l'onde de choc dans des cibles multimateriaux d'autre part. Developpement d'analyses numeriques conduisant a la mise en place d'un code monodimensionnel multimateriaux et d'un code bidimensionnel. Ces codes ont permis de preciser les mecanismes de compression du milieu. Application a l'analyse des resultats experimentaux obtenus sur des materiaux de numero atomique tres different (al, au, cu, mo, mg, ta)

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Marty, Ludovic. "Etude numérique et expérimentale d'une onde de choc induite par impact laser dans une cible solide". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376159081.

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COTON, CHARNEAU CHRISTINE. "Traitement des dysplasies du col uterin par vaporisation au laser co2". Amiens, 1991. http://www.theses.fr/1991AMIEM035.

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DAMON, HENRI. "Traitement palliatif par le laser nd-yag des cancers du rectosigmoide". Saint-Etienne, 1991. http://www.theses.fr/1991STET6405.

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Auroux, Eric. "Etude de l'adhérence de couches minces sur des substrats soumis à un choc laser". Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2316.

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Goyon, Clément. "Etude de l'interaction d'un faisceau laser intense avec un plasma long et chaud dans le contexte du schéma d'allumage par choc". Palaiseau, Ecole polytechnique, 2014. https://tel.archives-ouvertes.fr/pastel-01061546/document.

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Abstract (sommario):

L'allumage par choc est un schéma de fusion réalisé en attaque directe qui se décompose en deux étapes. La première consiste en une compression de plusieurs nanosecondes à l'aide de faisceaux de quelques 1014 W/cm2 et la seconde en l'utilisation de faisceaux d'intensité supérieure à plusieurs 1015 W/cm2 pour créer un choc convergent déclenchant l'ignition. Le couplage du laser lors de la seconde étape soulève plusieurs questions. En effet, le laser doit traverser un plasma sous critique chaud, de taille millimétrique avant de déposer son énergie et créer le choc. Dans ce domaine mal connu expérimentalement et numériquement, on ne sait pas quelle sera la fraction d'énergie absorbée ou comment vont influer les instabilités paramétriques sur la propagation. Dans ce manuscrit, nous proposons une étude expérimentale de l'interaction d'un faisceau d'intensité comprise entre 2. 1015 W/cm2 et 2. 1016 W/cm2 dans un plasma de l'ordre du millimètre et à une température proche du keV. D'abord, nous présentons les conditions d'interaction dans le plasma coronal. L'instabilité Brillouin est en régime de couplage fort, l'instabilité Raman est en régime cinétique et l'intensité est au-dessus du seuil de filamentation pondéromotrice. Expérimentalement, nous approchons au mieux les conditions hydrodynamiques données par l'étude théorique en utilisant des cibles de mousses et des feuilles minces préformées. Nous présentons les premières mesures résolues en temps des spectres rétrodiffusés du faisceau picoseconde, lissé par une lame de phase aléatoire, ainsi que la distribution d'intensité transmise dans ce type de plasma. Nous mettons en évidence des mesures d'énergie rétrodiffusée par l'instabilité Brillouin pouvant atteindre 60% de l'énergie incidente pour les densités électronique de plasma les plus importantes. L'instabilité Raman n'induit quant à elle, pas de perte d'énergie conséquente. En ce qui concerne la distribution de l'intensité transmise, nous observons un lissage et une augmentation du diamètre de cette dernière par rapport à la tache focale à vide. Enfin nous surlignons l'importance de la prise en compte des instabilités paramétriques quant à la réussite du schéma d'allumage par choc en complétant nos observations avec résultats obtenus pour des impulsions nanoseconde moins intenses
Shock ignition is an alternative direct-drive scheme for inertial fusion that consists in two steps. The first one is a several nanoseconds long compression with low intensity beams. The second one is a several hundred of picoseconds stage using high intensity beams to create a converging shock leading to ignition. During the second phase, the laser beam goes through a long and hot under-critical plasma. However, the coupling of this intense pulse with the coronal plasma has not been much studied experimentally or numerically. Then, the energy absorbed as well as the role of parametric instabilities regarding reflected or transmitted intensity cannot be predicted. In this PhD dissertation, we describe an experimental study of an intense laser pulse between 2. 1015 W/cm2 and 2. 1016 W/cm2 interacting with millimetric plasma heated close to one keV. We begin with a theoretical description of the interaction conditions in the coronal plasma. Brillouin scattering is in strongly coupled regime, Raman instability is kinetic regime and laser intensity is above ponderomotive filamentation threshold. We recreate these interaction conditions experimentally by means of pre-heated targets which are foams or thin plastic foils. Then, we present the first measurements of time resolved backscattered spectra from the smoothed picosecond beam as well as transmitted intensity distribution through the plasma. We find that Brillouin instability can be responsible for up to 60% reflectivity in plasmas with electronic density close to critical while Raman reflectivity stays at low levels. Transmitted intensity distribution is smoothed by the propagation and its diameter increases compared to the laser focal spot in vacuum. Finally, we discuss interaction measurements in nanosecond regime to highlight the fact that parametric instabilities reduction is essential for shock ignition to be a successful scheme

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Sotomayor, Jacques. "Traitement par laser des angiodysplasies digestives : à propos d'une observation avec localisation gastrique". Bordeaux 2, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR2M081.

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Tesi sul tema "Traitement par choc laser"

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