Дисертації з теми "Analyse de déformation"

Ce mémoire comprend trois parties qui illustrent, à travers des exemples naturels, les principaux aspects mécaniques et cinématiques de la déformation des roches granitiques. Les deux premières parties traitent des mécanismes de déformation. L'une est consacrée aux granites syntectoniques, l'autre aux granites prétectoniques (socles anciens). Les principaux contrastes structuraux et microstructuraux existant entre ces deux types de contexte sont illustrés et interprétés en termes d'histoires thermiques différentes, rétrogrades ou progrades. Ceci conduit à préciser les relations entre la nature des mécanismes de déformation, le degré d'homogénéité du champ de déformation (échelle des instabilités mécaniques), et les conditions métamorphiques syntectoniques. La troisième partie est consacrée à l'analyse cinématique. Dans les roches granitiques, l'hétérogénéité de la déformation résulte de sa localisation dans des zones de glissement de toute échelle, de celle du grain (glissements intracristallins) à celle du massif (bandes et zones de cisaillement). On propose un modèle cinématique d'interprétation des champs de déformation hétérogène en termes de combinaisons de systèmes de glissement, en étendant cette notion à des structures variées (plans réticulaires, litages, failles, bandes et zones de cisaillement ductile). Selon ce modèle, la distribution des systèmes de glissement à une échelle donnée reflète la nature (aplatissement, déformation plane, constriction) et le degré de non coaxialité de la déformation globale à cette échelle. Il rend compte de l'essentiel des caractères des orientations préférentielles de réseau, telles que celles du quartz, èt des champs de failles ductiles tels que ceux affectant les roches granitiques. Appliqué à ces roches, il souligne leur intérêt en tant que marqueurs de la déformation crustale.

Cette thèse concerne la mesure et l'analyse de la déformation de contours et d'images. Elle comporte trois parties. Dans la première partie nous présentons un algorithme d'appariement point à point de contours, fondé sur une analyse multirésolution de la courbure. Cette approche permet de tenir compte aussi bien de la forme globale que des détails locaux avec la seule mesure de courbure. Ainsi nous pouvons mesurer des déformations très importantes, en particulier ayant une forte composante rotationnelle. La seconde partie présente des outils d'analyse du résultat de l'appariement, ce dernier étant équivalent au champ de mouvement du contour. Nous utilisons une représentation originale de la déformation, spécifique aux contours, qui nous permet d'analyser simplement et efficacement les mouvement solides et articulés. Pour les mouvements plus complexes, elle nous permet de développer les notions d'analyse fréquentielle et de filtrage de la déformation. Dans la dernière partie nous proposons une approche originale de la mesure du mouvement entre deux images. Son principe est de réduire la complexité du problème en limitant dans un premier temps la mesure à un contour particulier par appariement point à point. Nous en déduisons une estimation du champ de mouvement complet par interpolation, estimation finalement corrigée par un algorithme classique de mesure du mouvement. Cette approche, qui nécessite l'obtention d'un contour significatif, permet de mesurer des déformations d'amplitude très importante grâce aux performances de l'algorithme d'appariement

Ce travail est consacré à l'étude numérique de la pré-localisation et de la post-localisation des déformations dans les géomateriaux. Pour la pré-localisation, il s'agit d'analyser en détail les conditions d'occurence du critère de bifurcation par localisation des déformations de RICE. Ce critère permet de détecter la bifurcation lors de la simulation de l'essai triaxial dans plusieurs géomateriaux et de prévoir les paramètres de la localisation (niveau de sollicitation correspondant à la bifurcation et cinématique de localisation). Ainsi, pour la craie de Haubourdin modélisée par Laderock et la marne de Beaucaire décrite par une version modifiée du modèle de KHAN, qui sont des matériaux plastiques peu dilatants, il est établi que la non-associativité de la loi de comportement favorise le critère. Quand au grès de Fontainebleau qui est une roche susceptible à la microfissuration et fortement dilatante, il est décrit par le modèle de RICE. On montre pour ce matériau qu'en plus de la non-associativité, il faut avoir recours à la théorie de plasticité non-coaxiale pour trouver des conditions de bifurcation consistantes avec les données expérimentales. Pour la post-localisation, le choix se porte sur la méthode de régularisation viscoplastique. Cette méthode permet de pallier les limites du formalisme de RICE. Sur le problème de compression sur plaque du grès de Fontainebleau, on peut, en plus des paramètres accessibles par le critère de RICE, suivre l'émergence de la bande de localisation et son évolution et prévoir sa largeur. Enfin, les outils numériques mis au point dans ces deux cadres permettent d'étudier les instabilités dans deux exemples types d'ouvrages : l'excavation des cavités souterraines et la coupe des roches.

Ce mémoire de maîtrise présente une étude préliminaire pour comprendre comment réaliser l'analyse modale d'une turbine hydraulique de type Francis. Au cours du projet Tr-Francis, il est prévue de réaliser des mesures de déformations et de réaliser une analyse modale à l'aide de jauges de déformation collées sur la turbine lors de son fonctionnement. Pour ce faire, il est nécessaire de comprendre comment installer les jauges de dé- formation sur la turbine. Tout d'abord, des expérimentations ont été réalisées afin de comprendre les raisons pour lesquelles les jauges de déformation ne fonctionnent pas sous l'eau. Différentes technologies de jauges de déformation et différents produits de protections ont également été testés. Il est également nécessaire de comprendre comment réaliser une analyse modale à partir de mesures de jauges de déformation. Sumali à développée une nouvelle méthode d'analyse modale par mesure de déformation sur une poutre. A travers ce mémoire, cette méthode est étendue pour réaliser l'analyse modale d'un anneau. La méthode est tout d'abord prouvée mathématiquement puis à l'aide d'une simulation numérique. Finalement, en excitant un anneau instrumenté de jauges de déformations avec un marteau d'impact puis avec un piézo-actionneur, la fonctionnalité de la méthode est prouvée.
Ce mémoire de maîtrise présente une étude préliminaire pour comprendre comment réaliser l'analyse modale d'une turbine hydraulique de type Francis. Au cours du projet Tr-Francis, il est prévue de réaliser des mesures de déformations et de réaliser une analyse modale à l'aide de jauges de déformation collées sur la turbine lors de son fonctionnement. Pour ce faire, il est nécessaire de comprendre comment installer les jauges de dé- formation sur la turbine. Tout d'abord, des expérimentations ont été réalisées afin de comprendre les raisons pour lesquelles les jauges de déformation ne fonctionnent pas sous l'eau. Différentes technologies de jauges de déformation et différents produits de protections ont également été testés. Il est également nécessaire de comprendre comment réaliser une analyse modale à partir de mesures de jauges de déformation. Sumali à développée une nouvelle méthode d'analyse modale par mesure de déformation sur une poutre. A travers ce mémoire, cette méthode est étendue pour réaliser l'analyse modale d'un anneau. La méthode est tout d'abord prouvée mathématiquement puis à l'aide d'une simulation numérique. Finalement, en excitant un anneau instrumenté de jauges de déformations avec un marteau d'impact puis avec un piézo-actionneur, la fonctionnalité de la méthode est prouvée.
This Master's thesis presents a preliminary study to understand how to perform the modal analysis of a Francis hydraulic turbine. During the Tr-Francis project, it is planned to carry out deformation measurements and perform a modal analysis using strain gauges bonded to the turbine during its operation. It is then necessary to understand how to install the strain gauges on the runner. Experiments were conducted to understand why the strain gauges have a limited lifetime underwater. Different strain gauge technologies and different protection products have also been tested. It is also necessary to understand how to perform a modal analysis from strain gauge measurements. Sumali has developed a method to perform modal analysis using deformation measurement on a beam. Through this thesis, this method is extended to perform the modal analysis of a ring. The method is first developped and then validated using numerical simulations. The method is first proven mathematically and then using a numerical simulation. Finally, by exciting an instrumented ring of strain gauges with an impact hammer and then with a piezo-actuator, the functionality of the method is proven.
This Master's thesis presents a preliminary study to understand how to perform the modal analysis of a Francis hydraulic turbine. During the Tr-Francis project, it is planned to carry out deformation measurements and perform a modal analysis using strain gauges bonded to the turbine during its operation. It is then necessary to understand how to install the strain gauges on the runner. Experiments were conducted to understand why the strain gauges have a limited lifetime underwater. Different strain gauge technologies and different protection products have also been tested. It is also necessary to understand how to perform a modal analysis from strain gauge measurements. Sumali has developed a method to perform modal analysis using deformation measurement on a beam. Through this thesis, this method is extended to perform the modal analysis of a ring. The method is first developped and then validated using numerical simulations. The method is first proven mathematically and then using a numerical simulation. Finally, by exciting an instrumented ring of strain gauges with an impact hammer and then with a piezo-actuator, the functionality of the method is proven.

Préserver l’intégrité des occupants d’un véhicule lors d’un accident constitue un enjeu majeur pour les constructeurs automobiles depuis de nombreuses années. L’objectif de cette thèse est d’analyser l’effet de la pré-déformation plastique sur la tenue au crash d’une structure de type crash-box. L’histoire du chargement est composée de deux phases. La première est le processus de mise en forme qui est généralement réalisé sous chargement quasi-statique. La seconde phase est caractérisée par un évènement de type crash. Le comportement de trois aciers fréquemment utilisés dans l’industrie automobile a été étudié (BH260, DP600, TRIP800). Des essais en traction uni-axiale ont permis de mettre en évidence l’effet d’un pré-chargement quasi-statique sur la réponse en rechargement dynamique. Une large campagne expérimentale d’écrasement de structures a par ailleurs révélé que le processus de pré-déformation a un effet bénéfique sur la tenue au crash malgré la réduction de l’épaisseur des structures. Deux modèles phénoménologiques sont ensuite proposés pour décrire les effets d’écrouissage et de sensibilité à la vitesse de déformation des métaux. Les prédictions des modèles montrent une très bonne correspondance avec les données expérimentales dans une large gamme de vitesse de déformation et les effets d’histoire de vitesse de déformation peuvent être très bien pris en compte par l’un des modèles. Enfin, une démarche numérique de couplage emboutissage-crash est présentée où les variables calculées lors de la mise en forme (contraintes résiduelles, déformation plastique équivalente, épaisseur finale) sont prises en compte lors de l’écrasement sous chargement dynamique
To preserve the integrity of vehicle passengers during a crash constitutes a major goal for the automotive manufacturers since many years. The aim of this Ph-D thesis is to analyze the effect of a plastic prestrain on crash properties of a crash-box structure. The loading history is composed of at least two phases. The first phase is the forming process, in general under quasi-static conditions. The subsequent loading is due to a crash event. The behavior of three steels frequently used in the automotive industry has been studied (BH260, DP600, TRIP800). The experimental characterization of the steels shows the effect of a quasi-static prestrain on subsequent dynamic tensile curves. In addition, a large experimental crushing campaign of structures revealed that the prestrain process improves the crash behavior despite a reduction of the wall thickness. Two phenomenological models are then proposed to describe the strain-hardening effects and strain-rate sensitivity of metals. The model predictions show a very good agreement with experimental results for a wide range of strain-rate. Strain-rate history effects are well accounted for by one of the models. Finally, a numerical approach is performed where the variables calculated during the stamping (residual stress, equivalent plastic deformation, final thickness) are taken into account during the crash simulation under dynamic loading

L'effet Portevin-le Chatelier (plc) est l'une des formes les plus fascinantes de l'instabilité de la déformation plastique. Ce phénomène se manifeste par la génération répétée et la propagation de bandes de déformation plastique localisée le long d'une éprouvette de traction. L'expérience montre que l'effet plc est souvent apériodique et certaines modélisations suggèrent que la dynamique du phénomène peut être chaotique déterministe. Afin de vérifier cette suggestion, l'étude menée dans ce travail s'appuie sur l'information contenue dans les variations temporelles de la contrainte lors d'essais de traction à vitesse de déformation constante. Dans cette technique d'analyse, divers outils sont mis en œuvre : d'abord la méthode des retards qui permet de reconstruire le portrait de phase d'un système dynamique à partir d'une série temporelle de l'une des variables d'état du système. La structure fractale du pseudo-portrait de phases obtenu suggère que la trajectoire de phase du système converge vers un attracteur étrange qui est le reflet d'une dynamique chaotique déterministe. Ensuite, une confirmation de l'existence d'un attracteur étrange est réalisée par le calcul de sa dimension fractale. L'application de l'algorithme de Grasseberger-Procaccia montre l'existence d'une dimension fractale dont la valeur est légèrement supérieure à trois. Enfin, moyennant l'algorithme de Gao-Zheng, une propriété cruciale des systèmes chaotiques déterministes qui est la sensibilité aux conditions initiales est prouvée par l'obtention d'un exposant de Lyapunov positif. Les résultats ci-dessus permettent de conclure que la dynamique sous-jacente à l'effet plc est chaotique déterministe et, vu la valeur de la dimension de l'attracteur étrange associe, une description de ce phénomène doit prendre en considération au moins quatre paramètres d'état du système ce qui est compatible avec certaines théories
The Portevin Le Chatelier (plc) effect is one of the most fascinating forms of the plastic flow instabilities. This phenomenon consists in the repeated generation and propagation along a tensile specimen of sharply edged bands of localised plastic deformation. Experiments show that the plc effect is usually unperiodic and some models suggest that the instability might lead to determinist chaotic behaviour. In this work, this suggestion is investigated using a method of analysis based on the qualitative information contained in the temporal variations of the stress in loading with constant applied cross-head velocity. In this thecnic of a analysis, various implements are used : at first the method of delays is used to reconstruct phase trajectory of the dynamical system. The method use time series constututed from temporel variations of one state parameter of the system. The fractal structure of the reconstruction obtained suggest that the trajectory lie on a strange attractor which is the reflection of determinist chaotic dynamic. Indeed, confirmation of the existence of a strange attractor is done by calculating dimension of this attractor using the Grasseberger-Procaccia algorithm. The dimension obtained is lightly upper than three. Finally, sensitivity to initial conditions is prouved using the Gao-Zheng algorithm which give a positive value of the Lyapunov exponent. The above results permit to conclude that the underlying dynamic of the plc effect is determinist. Indeed, the dimension value of strange attractor suggests that a phenomenon description must take into account at least four state parameters of the system. This is compatible with some theories

Les phénomènes de déformation du sol d‘origines naturelles (tectoniques et gravitaires...) ou anthropiques (surexploitation des nappes phréatiques, remblaiements...) peuvent avoir des retombées néfastes sur l'environnement et sur la vie humaine. Une bonne compréhension du mécanisme de la déformation est essentielle pour atténuer voire éliminer les risques sur les infrastructures et les environnements naturels. Dans cette étude, on se propose d‘appliquer la méthode interférométrique pour étudier la mobilité sur le grand Tunis qui est une zone urbaine et suburbaine et qui correspond au principal centre socio-économique de Tunisie. Tout d'abord, nous avons effectué des analyses sismotectoniques dans la zone d‘étude pour mieux comprendre les contextes sismique et structurale de la partie NE de la Tunisie tout en se basant sur différentes interprétations effectuées à partir des mécanismes au foyer et de la cartographie des épicentres réalisés dans cette zone. Cette analyse a permis de déduire l‘existence d‘un régime compressif NW-SE qui concorde bien avec le régime déjà existant à l‘échelle régionale. Cette cartographie a permis aussi la détection des différentes zones marquées par une activité sismique relativement importante avec une magnitude modérée et qui coïncident bien avec les accidents majeurs qui affectent la zone d‘étude. Par la suite, nous avons mené une analyse géomorphométrique du secteur d‘étude qui a permis de mettre en évidence différentes structures tectoniques existantes et de bien distinguer les différentes unités morphologiques et morphostructurales. Pour mieux assimiler le contexte morphodynamique de la zone d‘étude, nous avons choisi la méthode interférométrique des sous-ensembles à faibles lignes de base spatiales et temporelle (SBAS) qui est développée par Berardino et al. (2002). En effet, l‘application de l‘interférométrie radar différentiel sur la partie NE de la Tunisie a permis d‘identifier les zones à risques de subsidence naturelles et l'analyse des déformations de la surface topographique, associées aux phénomènes anthropiques. L‘analyse interférométrique des images radars à ouverture synthétique SBAS a démontré sa capacité de surveiller les déformations de la surface topographique et notamment les phénomènes de subsidence "à distance" avec une densité élevée de mesures au sol sur une large zone dans plusieurs travaux à travers le monde. Les analyses effectuées sur les données radar Envisat (2003-2007) en orbite descendante et Sentinel-1B (2016-2018) en orbite ascendante, nous ont permis d‘obtenir des cartes de déformation du sol, associées à des séries temporelles de la vitesse de déplacement de la zone d‘étude. Durant les deux périodes d‘analyses, nos résultats ont révélé et confirmé l‘existence de phénomènes de tassement différentiel dans la région de Tunis et de la plaine alluviale de Mornag. Le premier cas est très probablement expliqué par la nature du remblaiement et du sol hautement compressible dans la région de Tunis. Le deuxième cas consiste en un faible affaissement très probablement lié à une exploitation intensive du système aquifère de Mornag (pompage)
Soil deformation phenomena of natural (tectonic) or anthropic origins (over exploitation of groundwater, embankment) can have adverse effects on the environment and on human life. A good understanding of the mechanism of deformation is essential to mitigate or eliminate risks to infrastructure and natural environments. In this study, it is proposed to apply the interferometric method to study the mobility of an urban and suburban area of Tunis City, which is the main socio-economic center of Tunisia.Seismotectonic analyzes were carried out in the study area to better understand the seismic and structural context of the North East part of Tunisia while being based on the different interpretations made from focal mechanisms and mapping epicentres in this area. This analysis made it possible to deduce the existence of an NW-SE compressive regime that fits well with the existing regime at the regional level. This mapping also allowed the detection of the different zones marked by a relatively large seismic activity with a moderate magnitude and which coincide well with the major accidents that are at the level of the study area. Subsequently, a geomorphological analysis approach of the study area was carried out, which made it possible to highlight the different existing tectonic structures and to distinguish the different morphological units. It has been shown that geomorphological analysis has limitation to interpret the morphodynamic context of the study area and therefore the interferometric technique has proven to be an effective methodology for detecting and monitoring soil displacements with millimeter precision and also improving our understanding of current deformations. Indeed, the application of differential SAR interferometry made it possible to nether identify areas with natural subsidence risks or analyze the deformations of the topographic surface associated with anthropic phenomena. To better assimilate the morphodynamic context of the study area, the interferometric method of Small Baseline Subset (SBAS) developed by Berardino et al. (2002) has been chosen. The analysis of Envisat ASAR (2003-2007, descending satellite orbit) and Sentinel-1B (2016-2018, ascending satellite orbit) SAR data allowed us to obtain soil deformation maps associated with time series of velocity of the study area. These analyzes showed the existence of a differential settlement phenomenon in the region of Tunis and the Mornag plain by quantifying it quite accurately. Therefore, by combining SBAS results with geological, hydrogeological and geotechnical information, we have been able to explore some of the links between soil subsidence and its main control factors, in particular:- a differential settlement detected around the Lake of Tunis region, which is probably due to the nature of highly compressible alluvial sediments with bedrock depths sometimes exceeding 65m;- a subsidence of the Mornag plain, whose overexploitation of groundwater and the compressibility of alluvium were the driving forces of these deformations

Le polyamide 11 (Pa11) est un polymère semicristallin à chaines linéaires très utilisé dans le domaine des hydrocarbures. Cette étude fournit une description de la déformation structurale d'éprouvettes de PA11 moulées par compression lors d'une déformation uniaxiale avant striction et en dessous de la température de transition vitreuse. La littérature, peu nombreuse, dénote une grande disparité dans la description du polymorphisme du PA11. La morphologie semicristalline de ce polymère solide issu de l'état fondu est de type sphérolitique. Les techniques utilisées ici pour caractériser la microstructure des échantillons sont la diffusion centrale des rayons X (DCRX) et la diffusion des rayons X aux grands angles (DRX) permettant de décrire la microstructure, respectivement, à l'échelle des lamelles et à l'échelle des différentes structures macromoléculaires. Une étude DRX des éprouvettes soumises a différents traitements thermiques a mis en évidence la présence de trois types de structures macromoléculaires : cristalline (phase [alpha], 20% en volume en première approximation), amorphe (60%) et smectique (phase [delta]', 20%). Les éprouvettes sont maintenues en déformation pendant les mesures de diffusion des rayons X. L'étude des paramètres descriptifs des pics de diffusion a montré que les lamelles s'orientent faiblement dans la direction de traction, de même que les segments de chaine des phases amorphe et smectique, ce qui permet de supposer que la phase smectique est incluse dans la phase amorphe. A contrario, les segments de chaine de la phase cristalline, constituant les lamelles, s'orientent de façon très marquée perpendiculairement à la direction de traction. La comparaison des résultats issus des deux échelles différentes a permis de proposer l'activation d'un mécanisme de maclage au sein des lamelles orientées parallèlement à la direction de traction

Les données GPS acquises dans le rift de Corinthe pendant onze campagnes menées entre 1990 et 2001 fournissent les vitesses de 57 points avec une précision de ~1. 5mm/an. Le Péloponnèse se déplace avec une vitesse de 30 mm/an en direction N215°E par rapport à l'Europe stable. L'extension à travers le rift est accommodée dans une bande étroite, à l'intérieur du golfe, en mer. Son taux d'ouverture augmente d'est en ouest et est de 16 mm/an près de la ville d'Aigion. Les deux côtés du golfe se comportent comme des blocs rigides affectés par une ratation horaire présentant des taux de 7+-0. 5°/Ma et 2. 8+-0. 8°/Ma respectivement pour le bloc nord et le bloc sud. Les taux d'accumilation de la déformation sur les failles majeures localisées le long de la côte sud du Golfe de Corinthe sont inférieurs à mm/an. Cela implique des périodes de récurrence longs pour des forts tremblements de terre sur ces failles. Aux extrémités occidentale et orientale du rift la déformation est plus distribuée. Le champ de vitesse obtenu nous a permis de contraindre la comparaison entre les nouvelles et les anciennes coordonnées de 224 anciens piliers appartenant au vieux réseau grec de triangulation. L'analyse des mouvements cosismiques et inter-sismiques verticaux a été conduites sur une importante base d'interférogrammes. La présence de artefacts atmosphériques dans les interférogrammes représente la limite principale pour la détection des déformations du terrain. L'approche méthodologique menée popur réduire les contributions troposphériques globale et locale dans les interférogrammes a besoin de la connaissance détaillée des réflecteurs permanents (RP), ce qui peut être obtenues uniquement à travers l'analyse d'une grande population d'interférogrammes. La correction de l'effet atmosphérique global exploite la corrélation entre la phase des RP et leur élévation, et la correction des artefacts locaux est basée sur la corrélation entre interférogrammes contenant la même image
GPS data collected in the Corinth rift during eleven camapigns between 1990 and 2001 provide velocities of 57 points with ~1. 5mm/yr. Peloponnissos moves at 30mm/yr to the N215°E with respect to the stable Europe. Extension across the rift is accommodated in a narrow band off-shore. Its rate increases from east to west and is 16mm/yr near Aigion. Both sides of the rift behave as a rifid clockwise rotating blocks with rates of 7#0. 5°/Myr and 2. 8#0. 8°/Myr respectively for the northern and southern blocks. The strain accumulation accross the major faults located along the southern coast of the Corinth gulf is less than 1mm/yr. This implies long recurrence periods for large earthquakes on these faults. At the western and eastern ends of the rift the deformation is more diffuse. The resulting velocity field allowed us to constrain the comparison between the old triangulation coordinates and new GPS coordinates at 224 pilars of the old greek tringulation network analysis of the coseismic and interseismic vertical movements in the gulf of Corinth has been carried out with a large interferograms database. The presence of atmospheric contributions in SAR interferograms represents the main limit for the detection of ground deformations. A methodological approach is presented to reduce at both global and local scales the tropospheric contributions in the interferograms. It first requires the refined knowledge of the permanent scatterers that can only be obtained from the analysis of a large population of interferograms. The correction of global scale atmospheric contribution exploits the correlation between phase and topography and the correction of local artefacts is based oncorrelation between interferograms containing one common acquisition

L’analyse de la fonction systolique en échocardiographie représente un challenge majeur depuis une vingtaine d’années dans le but d’améliorer la détection et la quantification des anomalies de la contraction myocardique. L’analyse des déformations myocardiques consiste à étudier le pourcentage d’étirement ou de raccourcissement myocardiques au cours du cycle cardiaque. Après le grand pas en avant dans ce domaine, consécutif à l’avènement du Doppler tissulaire il y a un quinzaine d’années, ces 4 dernières années ont vu naître une nouvelle technique d’analyse bidimensionnelle des déformations, porteuse de grands espoirs car s’affranchissant de la limitation liée à l’angle d’incidence Doppler et basée sur le suivi des marqueurs acoustiques de la paroi myocardique : le « speckle tracking echocardiography » ou « 2D strain ». Cette thèse rapporte tout d’abord une série de travaux orientés sur la validation de ce nouvel outil. Nous avons ensuite appliqué expérimentalement cette technique pour évaluer sa capacité à détecter l’ischémie myocardique lors d’un examen de stress sous dobutamine en comparaison à l’analyse de perfusion myocardique en échographie de contraste. Enfin, nous exposons plusieurs expériences cliniques qui témoignent de quelques applications potentielles de cette technique dans la prise en charge des patients porteurs de cardiopathies diverses : myocardiopathie hypertrophique, fibrillation auriculaire paroxystique et recherche de viabilité sous faibles doses de dobutamine chez les patients porteurs d’une cardiopathie ischémique
For 20 years, analysis of systolic myocardial function by echocardiography is a major challenge to improve the detection and the quantification of myocardial contractility abnormalities. The principle of myocardial deformation analysis consists in evaluating the percentage of myocardial thickening or shortening during the cardiac cycle. After a big step forward with the advent of tissue Doppler imaging for 15 years, the 4 last years have seen the apparition of a new technique of bidimensional analysis, without angle dependency, based on the tracking of the acoustic markers of the myocardial wall, and called « speckle tracking echocardiography » or « 2D strain ». This thesis reports serial studies oriented on the validation of this new tool and on the experimental application of this technique in the detection of myocardial ischemia during pharmacological dobutamine stress echocardiography, in comparison with myocardial perfusion analysis by contrast echocardiography. Finally, we report some clinical experiences using the speckle tracking echocardiography which attest of some clinical potential applications of this technique in the management of the patients with different cardiomyopathies: hypertrophic cardiomyopathy, lone paroxysmal atrial fibrillation, and analysis of myocardial regional deformation during low doses dobutamine infusion to investigate viability in patients with ischemic cardiomyopathy

La stéréolithographie est un procédé de fabrication d'objets en polymère base sur la photopolymérisation d'un monomère liquide en polymère solide à l'aide d'un faisceau laser. Une des limitations de ce procédé est due au phénomène du retrait pendant la polymérisation qui entraine une imprécision sur la dimension des pièces. Notre étude concerne la compréhension du phénomène du retrait. Celui-ci dépend de la cinétique de la réaction de polymérisation, de la contraction volumique, mais aussi du temps mis pour balayer une ligne de monomère. En effet, un balayage lent entrainera moins de retrait qu'un balayage rapide car la majorité du retrait est compensée pendant l'irradiation de l'échantillon. Nous avons utilisé cette constatation pour déterminer une stratégie de remplissage de couches basée sur deux paramètres : motifs de remplissage et segmentation des lignes. Afin de nous rapprocher des conditions réelles des pièces fabriquées par stéréolithographie, nous avons optimisé le balayage pour réduire l'interaction entre les couches. Cette procédure minimise la déformation engendrée par le contact de deux couches successives. Les résultats indiquent que nous pouvons réduire significativement les déformations à l'aide de nouveaux motifs de remplissage. De plus, une simulation de ces déformations, à l'aide d'un modèle géométrique, a permis de décrire la déformation d'un voxel isolé ou en interaction avec son voisin. Cette simulation permet de décrire la relaxation d'une ligne au cours du balayage et de montrer que la déformation augmente en fonction du temps. Les résultats de cette simulation sont en accord avec les observations expérimentales concernant la déformation d'une poutre : le balayage alterne évite la propagation de la déformation (effet mémoire) et minimise l'interaction entre les éléments irradiés, c'est-à-dire les tensions internes générées. L’ensemble des études expérimentales, de modélisation et de simulation permet actuellement de mieux contrôler la précision des pièces fabriquées par stéréolithographie

Cette thèse met en évidence l'aspect asymétrique de l'élasticité du chômage par rapport à la production aux Etats-Unis et en Europe. Une première partie de ce travail empirique revient sur une estimation de la valeur ``authentique'' du coefficient d'Okun corrigé du biais de publication. Nous employons une méta-analyse et nous montrons qu'un aspect important de déformation du coefficient réside dans le choix de la variable endogène. Dans le second chapitre, nous montrons que loi d'Okun implique dans ses fondements un comportement procyclique de la productivité générée par la pratique de la rétention de main d’œuvre. L'économie américaine présente une déformation significative du coefficient d’Okun au cours des récessions et reprises depuis le milieu des années 80, quand la productivité a perdu son caractère procyclique. En Allemagne et en France, à l’inverse, le coefficient d'Okun se déforme peu au cours du cycle. Cette spécificité européenne pourrait venir de la nature des fluctuations macroéconomiques. Ainsi, l'économie allemande enregistre des chocs macroéconomiques avec un fort caractère transitoire et persistant. Néanmoins, le reste des pays européens présentent des chocs de nature permanente. Dans le dernier chapitre, nous montrons que le PIB réel et le chômage peuvent partager une relation de cointégration asymétrique qui semble être associée à une courbe de Phillips asymétrique
This dissertation aims at study asymmetry of elasticity of unemployment to output in United States and Europe. In the first chapter, we employ a meta-analysis to identify the ``authentic'' value of Okun's law coefficient beyond publication bias. We show that measure of Okun's coefficient depends about the choice of endogenous variable. In the second chapter, it appears that Okun's law implies a labor productivity procyclical as firm practices labor hoarding. According our estimates, Okun's law presents significative evidence of asymmetry during recessions and recoveries especially since the mid-1980s when positive correlation between real GDP and productivity has disappeared. Conversely, in France and Germany, we observe a more stable Okun's coefficient along business cycle. The nature of macroeconomic movements in Europe could potentially explain these findings. Germany supports transitory and persistent movements in real GDP and unemployment. Nevertheless, macroeconomic movements in other European countries are driven by permanents shocks. In last chapter, we investigate asymmetric cointregration in a sample of European countries (France, Germany and United Kingdom), we show that asymmetric cointegration between real GDP and unemployment seems to be linked to an asymmetric Phillip's curve

Dans cette thèse, nous étudions les propriétés spectrales des guides d'onde quantiques tridimensionnels (les tubes) perturbés. Nous considérons, principalement deux types différents de perturbation : Dans le premier type, il s’agit de la perturbation d’une déformation géométrique. Plus précisément, nous étudions l’opérateur de Laplace de Dirichlet défini dans un tube déformé à l’aide d’une torsion constante perturbée localement par une fonction de même signe (torsion répulsive).Le deuxième type de perturbation consiste à changer localement les conditions aux bords imposées sur la frontière du guide d’onde. En effet, il s’agit de l’étude du Laplacien avec des conditions aux bords mixtes.Nous imposons des conditions aux bords de Dirichlet par tout sur la frontière du guide d’onde, sauf sur une partie bornée où nous considérons des conditions aux bords de Neumann. D’une part, nous examinons les tubes droits (sans déformations géométriques) dans le but de comprendre l’effet de la perturbation des conditions aux bords. D’autre part, nous étudions les tubes torsadés afin d’établir une comparaison entre les effets opposés des deux perturbations (géométrique et des conditions aux bords)
In this thesis we study the spectral properties of perturbed 3D quantum waveguides (tubes). We mainly consider two types of perturbation:The first type is a geometric perturbation. More precisely, we study the Laplace operator with Dirichlet boundary conditions defined in a twisted tube. The twist that we consider is a constant one that has been locally perturbed by a function of same sign (a repulsive twist). The second type of perturbation is done by changing locally the boundary conditions. In fact, we study the Laplacian operator with Dirichlet conditions everywhere on the boundary of the tube except on a bounded part where we consider the Neumann conditions. In one hand we study the straight tubes (with no geometric perturbations) to figure out the effect of perturbation that occurred in the boundary conditions. In the other hand we study the twisted tubes to establish a comparison between the opposite effects of these two types of perturbation (the geometric one and the change that we imposed on the boundary conditions)

Située au cœur de la Méditerranée, la Sicile est connue pour son activité volcanique intense (Mont Etna, îles Eoliennes) et ses séismes historiques majeurs (Noto, 1693, M 7.4; Messine, 1908, M 7.1). Ces événements traduisent un contexte géodynamique particulièrement actif, contrôlé par des mécanismes de déformation et des interactions entre la tectonique profonde et les processus de surface (érosion, sédimentation) encore mal connus.Au cours du Mésozoïque, l’ouverture de la Néo-Téthys, entre les futures plaques Europe et Afrique, a modelée la géométrie des marges continentales, notamment dans le domaine Nord Africain. La Téthys Alpine, branche occidentale de cet ancien océan, s’est refermée durant le Cénozoïque via un système de subductions et de collisions rapides se développant dans un contexte de convergence lente entre les plaques Afrique et Eurasie. L’Arc Calabro-Sicilien, et plus généralement le système Apennins-Maghrébides, résultent du retrait de la subduction de la Téthys Alpine, puis de la subduction continentale des marges Africaine et Apulienne sous les blocs continentaux AlKaPeCa (Alboran, Kabylie, Peloritain et Calabre). Ces micro-bloc dérivés de la marge Européenne ont accompagné le retrait de la subduction vers le Sud-Est, localisant à leur front l’accrétion de la couverture sédimentaire de la Téthys et ouvrant dans leur sillage une série de bassins arrière-arc (bassins Algéro-Provençal et Tyrrhénien). Du Nord au Sud, la Sicile orientale est divisée en quatre domaines tectono-stratigraphiques : 1) le bloc Peloritain-Calabre, détaché du micro-continent Corso-Sarde depuis l’ouverture de la Mer Tyrrhénienne il y a 15 Ma, 2) les sédiments pélagiques téthysiens, vestiges du prisme d’accrétion océanique, 3) la couverture Méso-Cénozoïque de la marge Africaine accrétée depuis le Miocène Moyen, et 4) l’avant-pays actuel représenté par une épaisse plateforme carbonatée (Plateau Hybléen), séparée du domaine Ionien par l’Escarpement de Malte.Cette thèse s’intéresse aux processus de la déformation crustale et leurs interactions avec la dynamique profonde à partir de l’analyse de données géologiques, géophysiques et morpho-structurales, couplée à des modélisations analytiques et analogiques. Mes travaux ont d’abord conduit à une nouvelle interprétation de l’origine du Plateau Hybléen (SE de la Sicile). Cette anomalie topographique sub-circulaire de 1000 m d’altitude et de 80 km de diamètre est héritée d’un soulèvement qui a débuté à la fin du Miocène, contemporain d’épisodes magmatiques majeurs dans cette région. Contrairement au modèle flexural couramment évoqué, la majeure partie du soulèvement est probablement liée à des intrusions magmatiques déformant l’épaisse couverture Méso-Cénozoïque carbonatée. Des modèles analogiques ont permis de valider mécaniquement l’hypothèse d’un scénario tectono-magmatique à l’origine de la morphologie du Plateau Hybléen, et de souligner le rôle majeur de l’héritage structural dans la localisation de la déformation en subsurface. A partir d’une revue critique des données géologiques disponibles, j’ai également proposé une nouvelle reconstruction tectono-stratigraphique de la Chaîne Sicilienne. Ici encore, la modélisation analogique a apporté des contraintes fortes sur la paléogéographie et la mécano-stratigraphie de la marge Africaine, ainsi que sur la dynamique de la déformation et les interactions tectonique-érosion-sédimentation associées à la construction du prisme orogénique. Enfin, j’ai étudiée la zone de transition entre la Chaîne Sicilienne et le Prisme Calabrais dans ses quatre dimensions, afin de préciser la cinématique actuelle de cette région à fort potentiel sismique. Sur la base de données bathymétriques et sismiques, les mécanismes de la déformation à l’origine des réseaux de failles à terre et en mer sont expliqués par la dynamique imposée par la plaque inférieure et celle issue de la migration de l’Arc Calabrais et du prisme d’accrétion vers le Sud-Est
In Central Mediterranean, Sicily is known for its intense volcanic activity (Mount Etna, Aeolian Islands) and its major historical earthquakes (Noto, 1693, M 7.4 ; Messina, 1908, M 7.1). These events reflect a particularly active geodynamic context, controlled by deformation mechanisms and interactions between deep tectonics and surface processes (erosion, sedimentation) that are still poorly understood.During the Mesozoic, the opening of the Neo-Tethys, between the future Europe and Africa plates, shaped the geometry of the surrounding continental margins, particularly in the North African domain. The Alpine Tethys, the western branch of this ancient ocean, closed during the Cenozoic through a system of fast subductions and collisions developing in a context of slow convergence between the Africa and Eurasia plates. The Calabro-Sicilian Arc, and more generally the Apennines-Maghreb system, result from the retreat of the Alpine Tethys, followed by the continental subduction of the African and Apulian margins under the AlKaPeCa continental blocks (Alboran, Kabylia, Peloritan and Calabria) with the African and Apulian margins. These micro-continental blocks, derived from the European margin, accompanied the slab rollback towards the South-East, localizing at their front the accretion of the Alpine Tethys sedimentary cover and opening in their wakes a series of back-arc basins (Algerian-Provençal and Tyrrhenian basins). From North to South, Eastern Sicily is divided into four tectono-stratigraphic domains : 1) the Peloritain-Calabria block, detached from the Corso-Sardinian micro-continent since the opening of the Tyrrhenian 15 Ma ago, 2) the pelagic sediments of the Alpine Tethys, remnants of the oceanic accretionary prism, 3) the Meso-Cenozoic cover of the African margin accreted since the Middle Miocene, and 4) the present day foreland represented by a thick carbonate platform (Hyblean Plateau), separated from the Ionian domain by the Malta Escarpment.This thesis focuses on the crustal deformation processes and their interactions with deep dynamics based on the analysis of geological, geophysical and morpho-structural data, coupled with analytical and analogue modeling. My work first led to a new interpretation of the origin of the Hyblean Plateau (SE of Sicily). This sub-circular topographic anomaly, 1000 m high and 80 km in diameter, is inherited from an uplift phase that started in the Late Miocene, simultaneously with major magmatic episodes in this region. Unlike the commonly evoked flexural model, most of the uplift is probably related to magmatic intrusions deforming the thick Meso-Cenozoic carbonate cover. Analogue models mechanically validated the hypothesis of a tectono-magmatic scenario at the origin of the present day morphology and outlined the major effect of structural inheritance in the localization of the subsurface deformation. Based on a critical review of the available geological data, I also proposed a new tectono-stratigraphic reconstruction of the Sicilian Fold-and-Thrust Belt. Once again, analogue modeling provided strong constraints on the African margin paleogeography and mechano-stratigraphy, as well as the dynamics of the deformation and the tectonic-erosion-sedimentation interactions involved in the building of the Sicilian orogenic prism. Finally, I studied the transition zone between the Sicilian Belt and the Calabrian Prism, in its four dimensions, in order to specify the current kinematics of this potentially highly seismogenic region. Based on bathymetric and seismic data, the mechanisms of the deformation at the origin of the onshore and offshore fault networks are explained by the dynamics imposed by the lower plate and those resulting from the migration of the Calabrian Arc and the oceanic accretionary prism towards the Southeast

Actuellement, le noyau de l'atome sert dans diverses utilisations courantes. Pourtant, notre compréhension que de cet objet n'est pas complète. C'est pourquoi la recherche nucléaire est nécessaire. Parmi cet ensemble vaste, ce manuscrit s'intéresse à l'étude des changements de forme dans les isotopes riches en neutrons des séries Ru et Sr. Le sujet est d'abord cerné dans un chapitre de concepts théoriques de la physique nucléaire. Un second chapitre décrit l'expérience permettant de produire les isotopes d'intérêt. Cette expérience de spectroscopie gamma est réalisée avec un multidétecteur HPGe composé à partir d'EXOGAM et complété de cristaux GASP et LOHENGRIN. Cette expérience consiste en la fission du 241Pu induite par neutrons froids fournis par le réacteur de l'Institut Laue Langevin. Elle fait partie de la campagne EXILL. Le deuxième chapitre traite également de la pré-analyse des données. Après avoir montré les effets d'une pré-sélection des événements en multiplicité, les résultats obtenus concernant les isotopes 108Ru à 115Ru, et 92Sr à 96Sr sont abordés dans le troisième chapitre. Enfin, le quatrième chapitre replace ces résultats dans des ensembles plus larges des parties riches en neutrons des deux séries. Ces séries sont également replacées dans le contexte de leur région de masse.La région d'intérêt est riche en changement de forme, avec l'enrichissement neutronique ou avec l'excitation des noyaux. Ces changements sont plutôt bien décrits par certains modèles, mais ces derniers peinent encore à en décrire les limites. Leurs déterminations précises est essentielle pour contraindre les modèles
Nowadays, the atomic nucleus is used in a variety of common way. Nevertheless, this object is not fully understood yet. This is why nuclear physics research is still needed. Among the large number of nuclear physics topics, this work is interested in the study of shape changes in neutron rich Ru and Sr isotopes. The subject is figured out in the first chapter, dealing with theoretical concepts about nuclear physics. A second chapter describes the experiment permitting to produce the isotopes of interest. This gamma-ray spectroscopy experiment has been realized with a HPGe multidetector made from EXOGAM and completed by GASP and LOHENGRIN detectors. This experiment consists of the cold neutron, supplied by the reactor of the Institute Laue Langevin, induced fission of 241Pu. This experiment is a part of the EXILL measurement campaign. The second chapter also deals with the data pre-analysis of this experiment. After showing the effects of a multiplicity cut on event preselection, the obtained results concerning 108Ru to 115Ru and 92Sr to 96Sr isotopes are presented on the third chapter. Finally, the fourth chapter puts these results in a wider part of the neutron rich side of both series. These last ones are also placed in their mass region context.The region of interest is rich in shape change, whether with neutronic enrichment or with excitation energy. These changes are rather well described by certain models, but the latter still have difficulty to describe the limits. Their precise determinations by experiment is essential to constrain models

Une capsule est une petite goutte de liquide entourée d'une fine membrane. Dans ses diverses applications, le procédé d'encapsulation a pour but de protéger le milieu interne d'éventuelles agressions extérieures (e. G. Transplantation de cellules animales dans le corps d'un receveur), ou au contraire de libérer le contenu de la capsule après rupture programmée de la membrane (cosmetiques, pharmaceutique. . . ). Dans les deux cas, il est important de connaître les propriétés mécaniques de la capsule afin d'éviter ou de prédire l'éclatement. Ce travail est consacré au comportement d'une capsule seule suspendue dans un écoulement. Sous l'effet des forces hydrodynamiques sur la membrane, la capsule se déplace et déforme. Réciproquement, sa seule présence perturbe l'écoulement externe. Il s'agit donc d'un problème d'interaction fluide/structure. Dans notre modèle, les liquides interne et externe sont supposés Newtoniens; en raison de la petite taille de la capsule, leur mouvement est régi par les équations de Stokes. La membrane est considérée comme un milieu bidimensionnel en grandes déformations, dont le comportement est décrit par une loi hyper-élastique non-linéaire. L'objectif est d'effectuer un suivi Lagrangien de la membrane dans n'importe quel écoulement tridimensionnel infini. Le problème est résolu par une méthode numérique originale basée sur une formulation aux intégrales de frontière. Pour une bonne description géométrique en grande déformation, l'interface est interpolée par des splines bi-cubiques. Physiquement, plusieurs lois de membrane et trois écoulements différents sont considérés afin de déterminer l'influence de ces paramètres sur la réponse globale de la capsule. Nous avons ainsi pu démontrer l'existence de régimes instables où la membrane flambe et est susceptible de se rompre, en accord avec les observations expérimentales.

Nous developpons un code d'elements finis base sur une methode de relaxation dynamique permettant de traiter des problemes de grandes deformations de structures bi-dimensionnelles elastoplastiques et visco-elastiques avec contact unilateral et frottement. Ce programme est specialement concu pour etudier des phenomenes geodynamiques a grandes echelles, tels que la localisation de la deformation lithospherique. La notion d'erreur en relation de comportement est utilisee pour controler la qualite des calculs et un module de remaillage adaptatif en resulte. Ceci permet de changer de maillage des que celui ci s'avere trop deforme ou mal adapte au chargement actuel pour conduire a la precision souhaitee par l'utilisateur. Deux conditions necessaire de bifurcation sont utilisees pour caracteriser les zones de localisation de la deformation pour les materiaux plastiques a comportement independant du temps. Quelques exemples d'applications, au cours des differents chapitres, montrent l'efficacite de ces divers points

Une capsule est une petite particule constituée d'un milieu interne liquide entouré d'une fine membrane élastique. Les capsules sont souvent amenées à s'écouler en espace confiné, et notamment dans des tubes cylindriques. Elles peuvent subir une dissolution partielle de leur membrane et deviennent alors prégonflées. Dans le tube, les capsules prennent une forme stationnaire en ‘parachute' ou en ‘slug'. Le changement de courbure à l'arrière d'une capsule dépend beaucoup du prégonflement et du nombre capillaire, et peu du rapport de taille entre la capsule et le tube. La mise au point d'une méthode numérique, basée sur les équations de Stokes et reposant sur une formulation par intégrales de frontières, permet de caractériser la mécanique de capsules prégonflées à membrane d'alginate.
Lorsque deux capsules sont en interaction, elles sont espacées de moins d'un rayon de pore. La perte de charge créée par un train de capsules est la somme de celles créées par chacune des capsules isolément.

Dans le domaine de la modélisation géométrique comme dans le domaine de l'informatique graphique, les utilisateurs sont toujours en quête d'outils ergonomiques pour éditer et déformer des courbes et des surfaces. La construction de ces outils nécessite d'abord un choix pertinent de modèles mathématiques pour représenter ces objets géométriques. Ensuite, l'adjonction de contraintes géométriques, intégrées dans l'outil d'édition, peut faciliter la manipulation.

L'objet de ce manuscrit est d'étudier l'intégration de contraintes non linéaires dans la déformation multirésolution de courbes et de surfaces lisses. Nous abordons successivement la conservation de l'aire inscrite dans une courbe B-spline plane, la conservation du volume englobé par une surface B-spline, la conservation du volume englobé par une surface de topologie arbitraire (paramétrée sur un maillage triangulaire), et la conservation de la longueur d'une courbe linéaire par morceaux. Les modèles multirésolution, basés sur des analyses en ondelettes, permettent de créer aisément des déformations à différentes échelles sur des objets complexes, tout en conservant les détails fins. Les contraintes sont calculées dans la base multirésolution, puis intégrées grâce à des optimisations sous contraintes. Les déformations gagnent ainsi en réalisme, sans que l'utilisateur n'ait à intervenir. Les méthodes que nous développons fonctionnent interactivement, et sont étudiées pour s'adapter à différents types de déformations.

Le but premier de notre étude a été d'améliorer la technique de mesure de déformation, à la surface d'une éprouvette polycristalline, par microextensométrie. Cette méthode a été appliquée à un acier d'emboutissage, à petite taille de grains, déformé en traction simple jusqu'à 30%. La stéréographie nous a permis de connaître plus précisément trois composantes du tenseur de Green Lagrange, pour chaque cellule, aux six étapes de déformation étudiées. La technique de l'EBSD a aussi été utilisée, afin de déterminer l'évolution de l'orientation cristalline d'environ 130 grains. Un calcul en vitesse a servi à corréler ces deux types d'information pour tenter d'étudier la nature des systèmes de glissement actifs dans ces aciers. Enfin, une confrontation entre ces résultats expérimentaux et ceux obtenus par divers modèles polycristallins (Taylor, autocohérent élastoplastique et viscoplastique), à l'échelle du grain, a été faite. Les conclusions découlant de cette étude sur la déformation de ces aciers sont: -l'existence de bandes de déformation inclinées à 45° par rapport à l'axe de traction, traversant plusieurs grains, -le fait, que la plupart des grains se comportent, au niveau de la rotation cristalline, comme des grains isolés et que dans ce cas, les modèles donnent d'assez bons résultats, -l'existence d'un écrouissage faiblement anisotrope.

Dans ce travail est proposée une méthodologie générale de micromécanique expérimentale multi-échelle des polycristaux. Elle a été appliquée dans le cas d'un polycristal de sel gemme, qui en plus d'avoir des applications industrielles de stockage d'énergie et de déchets, constitue un matériau modèle de micromécanique présentant une déformation plastique aussi bien à l'ambiante qu'à haute température. La déformation ductile à l'échelle de la microstructure opère par la plasticité cristalline intra-granulaire traditionnelle, mais aussi des mécanismes de déformation inter-granulaires, tels que le glissement aux joints de grains. Nous avons dans un premier temps quantifié précisément la part de chacun de ces mécanismes locaux dans la déformation macroscopique du sel en se basant sur la technique de corrélation d'images numériques (CIN), obtenues au cours d'un essai de compression uni-axiale in-situ dans la chambre d'un microscope électronique à balayage (MEB). Afin d'augmenter la précision de cette quantification, des motifs spéciaux gravés aux interfaces des grains par micro-lithograhie ont été proposés. Ensuite, les observations surfaciques (par MEB) ont été étendues au cœur du matériau grâce à la micro-tomographie à rayons X et à la technique de corrélation d'images volumiques (CIV). Pour ce faire, des particules micrométriques de cuivre (3 % en volume) ont été dispersées dans le matériau lors de son élaboration, afin d'avoir un marquage local volumique adapté pour la CIV. Différentes microstructures (en termes de taille moyenne de grain) ont été considérées. De nouvelles procédures de CIV ont permis d'accéder à la répartition tridimensionnelle de la déformation ductile à l'échelle de la microstructure polycristalline avec une précision inferieure à la taille moyenne de grain. Les mécanismes de déformation observés à cœur d'échantillon sous chargement uni-axial sont cohérents avec ceux identifiés par les observations surfaciques. L'importance des mécanismes inter-granulaires dans la déformation ductile et dans l'endommagement diffus du sel a été confirmée. Une caractérisation tridimensionnelle de la microstructure par DCT (Diffraction Contrast Tomography) a été effectuée et comparée à des mesures surfaciques d'orientation cristalline par EBSD (Electron BackScattered Diffraction). Enfin, la comparaison des champs de déformation surfacique et volumique obtenus sur les mêmes échantillons a permis de retrouver les mêmes organisations et développements des localisations de déformation ductile en surface et en volume, et de les relier aux conditions de chargement et à la microstructure
We develop in this study new experimental methodologies for the multi-scale experimental investigation of the micromechanics of polycrystalline materials. These methodologies are applied to synthetic halite (NaCl), which is a convenient model polycristal due to its viscoplastic behavior at both ambient and high temperatures (350°C). In addition, halite is used for industrial applications such as underground energy and waste storage. The ductile deformation at the scale of the microstructure operates not only through conventional intra-granular plasticity, but also through inter-granular deformation mechanisms, such as grain-boundary sliding (GBS). First, we precisely quantify the relative contribution of each of these local mechanisms to the macroscopic deformation of halite. For this purpose, we apply digital image correlation (DIC) technique to high resolution images obtained during uniaxial compression tests in the chamber of a scanning electron microscope (SEM). The DIC algorithms have been modified to account for the discontinuous kinematics at grain boundries. We also propose a method to improve accuracy of GBS quantification, which consists in creating specific artificial patterns across grain-boundaries by electron beam lithography. The results show that GBS is present from the beginning of plastic deformation of the polycrystal. The 2D observations (using SEM) are complemented by 3D volume investigations using X-ray computed microtomography and Digital Volume Correlation (DVC) techniques. In order to obtain local volume markers differing in contrast (density) from NaCl and adapted to DVC, micrometric copper particles (3 % in volume) are dispersed into the material during its elaboration. Various microstructures (in terms of average grain size) are considered. New DVC protocols allow us to obtain the three-dimensional distribution of ductile deformation at the scale of the polycrystalline microstructure, with a spatial resolution finer than the average grain size. 3D and 2D local mechanical fields are compared on the same samples submitted to uniaxial compression. The strain patterns and the deformation mechanisms observed in depth of the sample are consistent with those identified by 2D observations. The results show the same organization and development of strain localization bands in relation with the loading conditions and microstructure, both at the surface and in volume. The importance of inter-granular mechanisms for the plastic deformation and diffuse damage of halite is also confirmed in 3D. Finally, in view of a further numerical model of the plasticity of the polycrystal, the three-dimensional polycrystalline microstructure is characterized by diffraction contrast tomography and compared to 2D measurements obtained by electron BackScattered diffraction

Dans la première partie de la thèse, on décrit et on compare les caractéristiques techniques de deux presses de déformation à haute pression et haute température, ainsi que les modifications que nous avons réalisées pour les adapter à notre besoin. L'appareil de Griggs (pression de confinement 1500 mPa, température 1100 ° C) a été modifié (assemblage de déformation à milieu de confinement NaCl liquide) pour améliorer sa précision à haute température. La presse de Paterson, à milieu de confinement gazeux (600 mPa) et four interne (1200°C), seul appareil de ce type en France, a été installée et mise en service au cours de ce travail. Nous avons conçu et ajouté à cette presse un appareil de controle et de mesure de la pression de pore des échantillons. La deuxième partie de ce travail est consacrée à l'étude du comportement mécanique à haute température et haute pression des deux constituants majeurs de la lithosphère profonde : l'olivine pour le manteau supérieur et le plagioclase calcique pour la croûte inférieure. La comparaison du comportement de ces deux matériaux apporte de nouvelles indications sur la rhéologie de la lithosphère au niveau du Moho. La rhéologie du plagioclase et de l'olivine sont, dans des conditions identiques, fondamentalement différentes. Le plagioclase a toujours un comportement fragile jusqu'à plus de 1000 °C, alors que l'olivine montre de la plasticité intracristalline aux mêmes températures. Les lois rhéologiques classiques, qui décrivent une croûte inférieure plus ductile que le manteau supérieur, sont en contradiction avec ces observations.

Une capsule est une goutte de liquide enveloppée par une membrane fine et déformable. Les propriétés mécaniques de la membrane sont essentielles pour le mouvement de la capsule. L'analyse de l'écoulement d'une suspension de capsules dans un canal microfluidique au moyen d'un modèle mécanique est une technique permettant de déterminer les propriétés élastiques de la membrane. Un modèle numérique tridimensionnel a été développé pour résoudre ce problème d'interaction fluide-structure en écoulement confiné. Il couple une méthode des intégrales de frontières pour les écoulements des fluides et une méthode éléments finis pour la déformation de la membrane. Le modèle est utilisé pour étudier l'écoulement d'une capsule initialement sphérique dans des canaux de différentes sections. Dans un canal cylindrique, on montre que l'effet de confinement du canal conduit à la compression de la capsule. Cela engendre la formation de plis sur la membrane autour de l'axe de l'écoulement, phénomène également observé expérimentalement. Dans un canal de section carrée, les effets de la loi constitutive de la membrane, du rapport de taille et du débit d'écoulement sur la déformation de la capsule sont systématiquement étudiés. La comparaison entre les résultats expérimentaux et numériques nous permet de déduire les propriétés mécaniques de la membrane d'une population de capsules artificielles. Ce travail démontre la faisabilité de la mesure de propriétés mécaniques d'une membrane en utilisant une technique microfluidique en canal carré. Il pourrait être étendu par l'étude d'écoulements instationnaires dans un canal de section variable ou avec bifurcations.

Dans ce travail, nous proposons de localiser, caractériser et quantifier les déformations topographiques en liaison avec le contexte sismo-tectonique, sans exclure les actions anthropiques, de l'Atlas méridional de la Tunisie. L'analyse sismo-tectonique et le calcul des paramètres morphométriques du relief nous ont permis de distinguer les structures (eg., J. Ben Younes, J Bou Ramli, J. Orbata) qui ont subi préalablement des déformations récentes dues principalement à la réactivation des failles, essentiellement la faille de Gafsa. Dans un autre volet, l'analyse et le traitement de 17 images radar (ERS 1 et 2) couvrant l'Atlas méridional de la Tunisie, grâce à l'interférométrie différentielle (DInSAR), n'a pas révélé des déplacements topographiques liés au contexte géodynamique. Par contre, cette technique nous a permis de déterminer une subsidence locale dans la région de Moulares, que nous interprétons comme une conséquence de l'exploitation des mines souterraines de phosphates. Enfin, la compilation des résultats des différentes analyses nous a permis de suggérer l'établissement d'un réseau GPS de surveillance géodynamique dans la zone d'étude, afin de mieux quantifier la déformation dans la région et à préciser la cartographie sismique et enfin à mieux évaluer l'aléa sismique

La terre crue, matériau utilisé dans la construction depuis des millénaires, présente actuellement une alternative intéressante aux matériaux onéreux et énergivores. Dans les conditions climatiques et économiques actuelles, ce matériau connaît un regain d’intérêt tant pour ses caractéristiques écologiques que pour ses propriétés thermo-hygroscopiques très performantes. Néanmoins, le matériau « terre crue » présente une vulnérabilité liée à la fissuration due aux déformations de retrait provoquées par la dessiccation. L’objectif de ce travail de thèse est de contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes d’apparition et de propagation des fissures dans les matériaux argileux sous sollicitations hydriques. Dans ce contexte, une étude expérimentale et phénoménologique du retrait libre d’une part, du retrait empêché d’autre part est réalisée, afin de caractériser les déformations de retrait et l’amorce de la fissuration, en relation avec l’état de contrainte interne généré par dessiccation dans les sols argileux. Ceci a nécessité le développement d’un dispositif expérimental prototype adapté à la dessiccation des sols argileux et appelé DIC-CRT (Digital Image Correlation - Clay Ring Test). Il combine trois techniques expérimentales : la corrélation d’images numériques (DIC) l’essai de retrait empêché à l’anneau (CRT) ; la tensiométrie pour le suivi de la succion durant le processus de dessiccation. Différentes conditions aux limites, géométriques (forme et épaisseur des éprouvettes…), mécaniques (rugosité du support, retrait empêché...) et hydriques (hygrométrie ambiante) sont prospectées. Des paramètres pertinents pour quantifier les efforts internes et l'intensité des fissures dans les matériaux sont identifiés. Par ailleurs, l’effet de renforts à base de fibres végétales sur la cinétique de déformations, l’amorce et l’intensité de la fissuration sont prospectés
Raw earth, a material that has been used in construction for thousands of years, currently provides an interesting alternative to expensive and power-consuming materials. The current climatic and economic conditions have led to a renewed interest in this material, both for its ecological characteristics and for its high-performance thermo-hygroscopic properties. Nevertheless, the "raw earth" material presents a vulnerability related to cracking due to shrinkage strains induced by desiccation. The aim of this thesis research is to contribute to a better insight into crack appearance and propagation mechanisms in clayey materials subjected to hydric solicitations. In this context, an experimental and phenomenological study of both free desiccation and retained desiccation is carried out in order to characterize the shrinkage strains and the crack initiation, related to the internal stresses state induced by desiccation in clayey soils. Therefore, a prototype experimental device adapted to the desiccation of clayey soils and called DIC-CRT (Digital Image Correlation - Clay Ring Test), is developed. It combines three experimental techniques: Digital Image Correlation (DIC), Clay Ring Test (CRT); and tensiometry to measure suction during the drying process. Several boundary conditions, geometrical (specimen shape and thickness...), mechanical (support roughness, restrained shrinkage...) and hydric (ambient humidity) are prospected. Relevant parameters to quantify the internal stresses and the cracks intensity in the materials are defined. In addition, the effect of plant-based reinforcements on deformation kinetics, crack initiation and intensity are prospected

Ce travail se situe dans la thématique de l'influence des procédés de mise en forme sur le comportement des matériaux métalliques. La thèse a consisté à étudier le développement d'hétérogénéités induites par la déformation au cours du laminage, ainsi que leur effet sur la germination et la croissance de nouveaux grains. La caractérisation du comportement mécanique et de recuit a permis d'identifier les lois de comportement et de recuit. L'étape suivante a consisté, à l'aide du maillage 3D d'agrégats cristallins et d'une loi de comportement du monocristal intégrée dans la méthode des éléments finis, à étudier l'influence de l'interaction intergranulaire 3D, en compression plane, sur le développement des hétérogénéités. Cet effet est faible, d'où la possibilité d'effectuer des calculs 2D représentatifs. Pour simuler la recristallisation, un intérêt a été porté à l'estimation de l'énergie stockée. Il est montré que le travail plastique ne représente pas cette énergie, au contraire de la densité de dislocations. Différents types d'hétérogénéités ont ensuite été étudiés, à l'aide de calculs éléments finis, et ont été comparés à des résultats de la littérature. Il a été montré qu'une forte déformation locale n'est pas toujours associée à une forte énergie stockée, ou à un fort gradient d'orientation. L'effet résultant en recristallisation est discuté. Ensuite, une comparaison du champ d'orientation a été effectuée entre les déformations expérimentale et numérique d'un agrégat, et un très bon accord est trouvé. Le recuit expérimental de l'agrégat est effectué, et les microstructure et texture résultantes sont comparées aux résultats d'un calcul Monte Carlo prenant les résultats éléments finis comme données initiales. Un accord qualitatif est obtenu, et permet de dégager l'importance du gradient d'énergie, d'orientation et du voisinage sur la germination et la croissance des grains, et sur le développement des texture et microstructure recristallisées.

La simulation de la mise en forme des films polymères de décoration par le procédé de thermoformage a plusieurs objectifs. Elle permet de déterminer la faisabilité, ou les conditions de cette faisabilité et surtout elle permet de résoudre les nombreuses problématiques concernant la maîtrise des propriétés finales du film de décoration, telles que sa distribution d'épaisseur. Les simulations évitent les coûteuses études expérimentales par essais-erreurs. Le travail présenté dans ce document concerne les deux étapes principales de la mise en forme des films polymères par thermoformage, à savoir, l’étape de chauffage thermique par infrarouge et l’étape dite de formage. Les apports de ce travail sont les suivants : le développement d’une loi de comportement viscoélastique isotrope non isotherme, permettant de décrire le comportement mécanique du film polymère au cours de sa déformation. La simulation de l’étape de chauffage infrarouge permettant la mise en forme des films polymères à la température calculée par la prise en compte de la loi de comportement mécanique proposée. Enfin, un ensemble de simulations de mise en forme ont été réalisés et validés par comparaison avec des essais expérimentaux
The simulation of the forming process of polymer films for thermoforming process has several objectives. It allows to determine feasibility or the conditions of this feasibility and above all it allows to know the thickness distribution of the deformed film of decoration. Simulations avoid the expensive experimental studies by test-errors. The work presented in this document relates to the two steps of the thermoforming of polymer films. The first step consists in heating the sheet using infrared lamps and the second step consists in forming the sheet into a mold. The contributions of this work are as follows: development of numerical modelling of the thermoforming process for non-isothermal viscoelastic sheet under large strains. Simulation of the heating step with taken into account the heterogeneous radiative heat transfer due to the shape of the tools. Finally, a set of simulations of forming processes was realized and the results of the simulations are compared to the results of experiments

Ce travail vise à améliorer la compréhension du développement des textures cristallographiques de déformation dans les alliages d'aluminium, et ainsi améliorer leur modélisation. La méthode originale adoptée consiste à suivre les rotations de grains individuels dans un polycristal en cours de déformation.

L'approche expérimentale, nommée "suivi de microtextures", s'appuie sur l'utilisation d'un "échantillon tranché" déformé en compression plane à 400°C, appliquée en plusieurs passes, et de la technique EBSD pour l'analyse des orientations locales des grains sur la surface médiane de l'échantillon au cours de la déformation. 176 grains ont ainsi pu être suivis, jusqu'à une déformation de 1.2.

Les données obtenues (classiquement 3000 orientations par grain) donnent accès aux rotations moyennes des grains, lesquelles contribuent directement à la formation de la texture. Elles sont décrites en termes d'angle et d'axe de rotation, mais aussi de chemins de rotation. Les désorientations intragranulaires sont caractérisées et rattachées aux mécanismes d'accomodation des déformations. De plus, un effet d'interaction intergranulaire est mis en évidence afin d'améliorer les modèles.

Une large gamme de modèles sont étudiés, notamment le modèle de Taylor et un modèle de type Taylor (RSI). Nous montrons que le modèle de Taylor fournit un accord au premier ordre pour les rotations des grains individuels. Les désaccords peuvent être attribués en partie à l'interaction intergranulaire. Le modèle RSI permet de rendre compte de cette interaction, mais pas suffisamment. Ces données, nouvelles et originales, sont maintenant disponibles pour améliorer les modèles de plasticité cristalline.

Au cours de la phase de préformage, le renfort sec peut être soumis à plusieurs déformations : la tension, le cisaillement mais aussi la compression. Si les deux premières déformations ont été bien explorées dans plusieurs études ces dernières années, ce n'est pas le cas de la compression. Pourtant, ce type de déformation affecte de manière importante la perméabilité du renfort lors de l'injection de la résine, car il change la porosité du renfort tant au niveau de la forme qu'au niveau de la dimension. La présente thèse propose d'étudier le comportement du renfort en compression et l'influence de cette déformation sur la perméabilité. Pour cela, des essais de compression sont menés pour étudier l'impact de la compaction sur la déformation globale du renfort ainsi que des différents facteurs susceptibles de l'affecter. Parallèle aux essais expérimentaux, des simulations numériques à l'échelle mésoscopique par éléments finis ont été mises en place. Les simulations réalisées sont validées à partir des essais mécaniques. Les géométries déformées obtenues par les simulations mécaniques ont été ensuite traitées par une chaîne de maillage pour l'obtention d'un maillage 3D régulière d'un VER fluide. La prédiction de la perméabilité du renfort tissé est réalisée en résolvant les équations de Stokes et Brinkman et l'utilisation de l'homogénéisation sur le maillage décrit précédemment

Cette these propose de nouveaux outils pour la t. A. O. Qui s'integrent dans un nouveau systeme de t. A. O. : un environnement virtuel temps reel. Ces outils servent a une modelisation geometrique de l'environnement operationnel et du systeme robotique, a une animation realiste, a une description et une specification d'un scenario de mission, a une simulation temps reel, et a une transmission bilaterale d'informations. Nous nous sommes particulierement interesses aux methodes de reduction de l'information geometrique d'une scene virtuelle. Nous proposons notamment deux approches de reduction : a) une approche globale basee sur une methode d'elimination de l'information geometrique inutile, par l'utilisation de la notion de couloirs d'evolution ; b) une approche locale qui traite l'information geometrique a l'interieur du champ de vue camera. A cet effet, nous presentons la notion de geometrie multiresolution qui permet de disposer de plusieurs niveaux de representation d'un objet polyedrique. Afin de realiser une animation et une simulation realiste de taches de teleoperation, nous proposons un modele de deformation d'objets polyedriques base sur un element fini de type barre. Nous presentons une etude de l'influence de la geometrie multiresolution sur les performances du modele de deformation. Enfin, nous presentons l'environnement virtuel developpe autour d'une mission de teleoperation (transport d'objets) avec le manipulateur mobile du lirmm.

L'orniérage, dû à l'accumulation des déformations permanentes des matériaux non liés, sous les passages répétés des charges roulantes, est le principal mode de dégradation des chaussées à assises non traitées. Ces chaussées dites souples présentent un comportement fortement non linéaire, mal pris en compte dans la méthode française de dimensionnement. Afin d'améliorer la prédiction du comportement à long terme de ces chaussées, nous proposons une méthode de calcul de l'orniérage, permettant de prendre en compte le comportement non linéaire des matériaux non traités et des conditions de chargement réalistes. Basée sur l'hypothèse de découplage des comportements réversible et irréversible des graves non traitées sous le passage d'une charge, la méthode de calcul utilise à la fois