Дисертації з теми "Analyses de matériaux extraterrestres"
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Bourgés, Cédric. "Synthèses, analyses structurales et propriétés thermoélectriques de matériaux sulfures." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMC237/document.
Анотація:
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la synthèse et la caractérisation structurale et physico-chimique de composés sulfures à propriétés thermoélectriques. Un intérêt a été porté sur plusieurs familles de composés sulfures avec pour objectif le développement et/ou l’optimisation des performances thermoélectriques de ces composés.Un premier composé binaire, TiS2, a été élaboré par mécanosynthèse suivi d’une étape de densification par Spark Plasma Sintering (SPS). Les caractérisations structurales ont démontré un effet du processus d’élaboration sur la microstructure ainsi que sur la stœchiométrie du composé. Ce procédé induit une réduction considérable de la conductivité thermique mais aussi électrique du matériau ne permettant pas d’optimiser la figure de mérite du composé. Un second composé a ensuite été développé selon deux voies de synthèses (conventionnelle et mécanosynthèse), le composé ternaire Cu4Sn7S16. Il a été mis en évidence que ce composé semi-conducteur possède une structure complexe qui favorise une conductivité thermique intrinsèquement faible. Les propriétés thermoélectriques ainsi que l’influence de la non-stœchiométrie sur ce composé ont été rapportées. Enfin les composés CuCoxTi2-xS4 et Cu26V2Sn6S32 ont été au cœur des derniers résultats présentés. Ces composés présentent des propriétés de transport plus métalliques propices à l’obtention de facteurs de puissance plus élevés que dans composé Cu4Sn7S16. D’une part, l’élaboration du matériau et l’influence du taux de Co sur le transport électronique ont été discutées sur le composé CuCoxTi2-xS4. D’autre part, l’élaboration par la mécanosynthèse ainsi que les conditions de densification ont été reliés aux propriétés de transport du composé Cu26V2Sn6S32. Une amélioration significative des performances thermoélectriques de ce dernier a été rapportée.Ces différentes études ouvrent des perspectives intéressantes dans l’élaboration et l’optimisation des composés sulfures en vue d’applications industriellesThe work presented in this thesis focuses on the synthesis and the structural/physicochemical characterizations of sulfide compounds with thermoelectric properties. Several families of sulphide compounds have been studied with the aim of developing and/or optimizing their thermoelectric performances.A binary compound, TiS2, was synthesized by mechanical alloying followed by a densification using Spark Plasma Sintering (SPS). The structural characterizations have revealed the effect of the elaboration on the microstructure and stoichiometry of the compound. This process induces a considerable reduction in the thermal and electrical conductivity of the material which hindered the optimization of the figure of merit. The ternary compound Cu4Sn7S16 was then developed according to two synthetic routes (conventional and mechanical alloying). It has been demonstrated that this semiconductor compound has a complex structure which promotes an intrinsic low thermal conductivity. The influence of the non-stoichiometry on the thermoelectric properties has been reported. Finally, the CuCoxTi2-xS4 and Cu26V2Sn6S32 compounds were the last interesting results presented. These compounds show metallic transport properties with high power factors. The synthesis and the influence of the Co content on the electronic transport properties have been discussed on the CuCoxTi2-xS4 compound. The effect of mechanical alloying and densification conditions were related to the transport properties of the Cu26V2Sn6S32 compound. Substantial improvement of the thermoelectric performances as reported.These various studies open interesting perspectives for the development and optimization of sulfide compounds for industrial application
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Lorrain, Olivier. "Analyses expérimentales et numériques du procédé de soudage par friction malaxage fsw." Paris, ENSAM, 2010. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00515112.
Анотація:
Le soudage par friction malaxage FSW est un procédé de soudage à l'état solide, sans fusion du matériau. La soudure est réalisée par l'action d'un outil composé d'un épaulement et d'un pion positionné à l'interface des deux pièces à souder. L'outil a deux rôles : échauffement de la matière par frottement de l'épaulement, malaxage de la matière par l'intermédiaire du pion. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre d'un partenariat entre Arts et Métiers ParisTech et l'Institut de Soudure. Son objectif est de développer un modèle de simulation du FSW afin de réduire le nombre d'essais expérimentaux nécessaire à l'optimisation du procédé. Ainsi, plusieurs points ont été abordés dans ce manuscrit. Une analyse expérimentale des cycles thermiques et des mouvements de matière dans le cas où les pions sont non filetés a été menée. Cette situation permet (1) de faciliter la comparaison avec la simulation numérique et (2) de se placer dans les conditions de pions usés. L'analyse des formulations (lagrangienne, eulérienne et ALE) en vue de choisir celle la plus appropriée pour représenter les écoulements de matière a permis de retenir une formulation eulérienne (mise en œuvre dans le logiciel FLUENT) pour estimer les champs thermiques et de vitesses à l'état stationnaire. La mise en place d'un modèle numérique dans le logiciel FLUENT est présentée. Nous avons en particulier étudier l'influence des paramètres numériques sur les résultats et mis en place une stratégie d'identification de certains paramètres non accessibles expérimentalement. Une comparaison fine entre nos résultats expérimentaux et ceux issus des simulations a été effectuée avec succès. L'étude de l'impact des paramètres process (vitesse d'avance, vitesse de rotation) et de la géométrie du pion sur les champs thermiques et de vitesses a permis de mettre en évidence le lien entre les champs de vitesse et la présence de défauts de type tunnelThe Friction Stir Welding (FSW) is a solid state welding process, without melting. The weld is fabricated thanks to the action of tool made of a shoulder and a pin, positioned at the interface of the two pieces to be welded. The tool as two roles : heating of the material by friction of the shoulder, mixing of the material due to the pin. This thesis work is made within the partnership between Arts et Métiers ParisTech and Institut de Soudure. Its goal is to develop a FSW simulation model in order to decrease experimental trials required to optimize the process. Therefore, some points have been treated in this manuscript. Experimental analysis of thermal cycles and material movements in the case of unthreaded tools has been carried out. This situation allows (1) to make the comparison with numerical simulation easier and (2) to be in the case of worn tools. Formulations (lagrangian, eulerian, ALE) analysis in order to choose the more appropriate to take material flow into account has allowed to select an eulerian formulation (implemented in the FLUENT software) to estimate thermal and kinematical fields in the steady state. The set up of the numerical model in the FLUENT software is presented. We have studied the influence of numerical parameters on the results and proposed an identification strategy for some parameters which are not reachable experimentally. A detailed comparison between our experimental results and the ones from our simulations have been performed with success. The study of the influence of the process parameters (feed rate, rotating speed) and of the pin geometry on the kinematical and thermal fields has highlighted the link between velocity field and the presence of tunnel type defects
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Barichard, Anne. "Enregistrement et analyses physico-chimiques de réseaux dans des matériaux composites polymères-points quantiques." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28504/28504.pdf.
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Kedowide, Yannick-Ariel. "Analyses expérimentales et numériques du comportement hygrothermique d’une paroi composée de matériaux fortement hygroscopiques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAA015/document.
Анотація:
Les nouvelles réglementations thermiques, plus strictes, ont rendu nécessaire la prise en compte des transferts de masse dans les parois de bâtiment et leur interaction avec les transferts thermiques, particulièrement dans le cas de celles composées de matériaux poreux très hygroscopiques.Le dispositif expérimental est composé de deux parois montées et testées sur des cellules PASSYS orientables et à l'ambiance intérieure régulée, situées sur le site du CEA-INES au Bourget du Lac. Les parois, à ossature bois et à l'isolation en fibre de bois, ont été testées sous différentes conditions intérieures et extérieures, en fonction respectivement des consignes en température et en humidité, et de l'orientation. Les mesures expérimentales longues d'une année ont mis en évidence l'influence des fluctuations en humidité sur le comportement thermique des parois testées, et inversement de l'influence des températures sur l'humidité dans les parois.Un modèle numérique a été mis en oeuvre afin de simuler les phénomènes observés en conditions expérimentales. Le modèle, développé sur l'outil DYMOLA, a été validé par une comparaison avec d'autres modèles numériques existants, lors d'un benchmark sur des mesures expérimentales en conditions contrôlées. Il a ensuite été simulé les séquences expérimentales en conditions extérieures de ce travail. La comparaison des résultats numériques et expérimentaux ont mis en évidence un concordance des mesures de température, mais une divergence pour les mesures en humidité. Des ajustements paramétriques ont mis en évidence une surestimation de l'inertie hygrique combinée à une sous-estimation de la perméabilité à la vapeur du modèle numérique en comparaison aux séquences expérimentales. Une inadéquation des propriétés des matériaux telles que prises en compte généralement dans les modèles numériques, avec les conditions expérimentales dans lesquelles elles sont relevées est soulignéeMore stringent thermal regulations, made necessary the inclusion of mass transfer in building walls and their interaction with heat transfer, particularly for those composed of porous and highly hygroscopic materials.The experimental device consists of two walls mounted and tested on PASSYS orientable cells, with controlled indoor environment, located on the CEA-INES site in Le Bourget du Lac. The wood framed walls, with a wood fiber insulation were tested under different internal and external conditions, depending respectively on internal monitored temperature and humidity, or orientation. The one-year long experimental measurements have shown the influence of moisture fluctuations on the thermal behavior of the tested walls, and also the influence of temperature on the moisture in the walls.A numerical model was used to simulate the phenomena observed in experimental conditions. The model, developed on DYMOLA was firstly validated by a comparison with other existing numerical models, during a benchmark on experimental measurements under controlled conditions. It was then used to simulate experimental sequences on external conditions of this work. Comparing the numerical and experimental results have shown a correlation of the temperature measurements, but a difference for the moisture measurements. Parametric adjustments showed an overestimation of the Hygric inertia combined with an underestimation of the vapor permeability of the numerical model compared to experimental sequences. A mismatch of material properties such as reflected generally in the numerical models with the experimental conditions in which they are recorded is underlined
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Massué, Nicolas. "Optimisation de l'outil de galetage des vilebrequins par simulation numérique et analyses expérimentales." INSA de Rouen, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAM0023.
Анотація:
Cette étude a pour objectif de déterminer un outil de galetage optimisé, et donc de diminuer les frais indirects de production pour Renault. Elle s'appuie sur des observations expérimentales et sur des simulations numériques afin de comprendre les phénomènes entrant en jeu dans la rupture de l'outil de galetage, qui permettent de conclure à une rupture de sous-couche et une rupture superficielles selon les conditions de contact dans l'outil. Cette analyse préliminaire permet en outre de mettre au point un modèle numérique utilisé pour l'optimisation de l'outil. La phase d'optimisation est composée d'une partie numérique, qui permet de tracer une première esquisse des paramètres optimaux pour l'outil de galetage, et d'une partie expérimentale, qui confirme de manière très claire les tendances des simulations numériques. Enfin, ces travaux ont permis d'aboutir à un outil performant, qui a permis de réduire les frais de production de Renault. D'autres outils brevetés ont été testés.
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Cohen, Zina. "Analyses de la composition de matériaux d’écriture dans des manuscrits de la Génizah du Caire." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLP024.
Анотація:
Ce projet de doctorat porte sur la composition des matériaux d’écriture d'un groupe de manuscrits écrits au XIe siècle et trouvés dans la Genizah du Caire. Cette étude vise à comprendre mieux la production de manuscrits et, plus particulièrement, à mettre en évidence les tendances d'utilisation des différents matériaux d'écriture dans un grand nombre de documents. Nous avons opté ici pour une stratégie d’étude interdisciplinaire. Nous avons couplé l’utilisation de disciplines issues des sciences humaines à des observations scientifiques. Notre protocole d'examen, transportable et non-invasif, comprend une méthode d’imagerie dans le proche infrarouge pour l'identification du type d'encre et de la spectroscopie de fluorescence X pour la caractérisation élémentaire. Après traitement, les résultats ont été rassemblés dans une base de données et examinés à la lumière des informations descriptives disponibles pour chaque manuscritThis doctoral project addresses the composition of writing materials in a group of manuscripts written during the 11th century, found in the Cairo Genizah. This study sheds light on the production of the manuscripts and uncovers patterns in the use of different writing materials in a statistically relevant number of documents. This study is based on an interdisciplinary strategy: using disciplines coming from the humanities coupled with scientific observations using a non-invasive, transportable protocol. The examination protocol consisted of near-infrared imaging to identify the type of ink used, and X-ray fluorescence spectroscopy for the elemental characterisation. After processing, the results were compared with the available descriptive information for each manuscript to reveal patterns of use
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Ledru, Yohann. "Etude de la porosité dans les matériaux composites stratifiés aéronautiques." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT048G/document.
Анотація:
La mise en œuvre des préimprégnés unidirectionnels à fibre de carbone et résine époxyde est une étape fondamentale pour la conception de pièces structurales aéronautiques. Elle influe directement sur la qualité de la pièce et notamment sur la quantité de défauts poreux qu’elle renferme. Ainsi, deux phénomènes de création de la porosité ont été identifiés expérimentalement : l’un mécanique, l’autre thermodynamique. Une fois créés, ces défauts peuvent être extraits hors de la pièce si le marouflage et le cycle de polymérisation favorisent cette évacuation gazeuse. Les effets sur la porosité de la température et de la pression imposées pendant la réticulation de la résine sont modélisés en prenant en compte les phénomènes thermo-diffuso-mécaniques entre la résine et la bulle de gaz. Un protocole expérimental reposant sur l’analyse d’image a été développé afin de quantifier le plus précisément possible le taux volumique de porosité, ainsi que leurs tailles et leurs localisationsLong fiber reinforced epoxy matrix composite laminate manufacturing process is divided into several stages. The most critical one is the polymerization stage. If not optimized, defects in the bulk material such as voids can occur. The aim of this work is to investigate the void formation and evolution processes in order to improve the thermoset laminates quality in minimizing the void ratio. Two phenomena causing void formation have been identified. The first is the mechanical entrapment of gas bubbles between prepreg plies during the lay up. Second is a thermodynamical one. Solvents and humidity absorbed by the prepreg during its manufacturing can be evaporated by increasing the temperature. Then, it has been shown that the vaccum bag lay up permeability in combination with the vaccum pressure could favour the gas washing out. In parallel, thermo-mechanical and diffusion models are coupled to obtain an accurate void size prediction along temperature and pressure applied during the polymerisation. In fact, these two parameters induce variations of the gas bubble radius inside resin. The first experimental results seem to validate qualitatively the calculated void size behaviour. Indeed, hydrostatic pressure imposed during polymerization plays a very important role on gas bubble shrinkage. Finally, a new experimental setup using image analyses has been developed to measure as accurate as possible the volume void ratio. Under specific conditions, stereology allows to extrapolate 2D results to 3D ones. Void ratios obtained with this method are in good agreement with acid digestion results. Complementary morphometric studies on void shapes have given new information about the heterogeneous void distribution in the specimen and also on the statistical void size distribution versus polymerization conditions
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Halitim, Foudil. "Etude des propriétés mécaniques et analyses physicochimiques de l'alumine polycristalline implantée par différents ions métalliques (Ti,Cr,Ni)." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0005.
Анотація:
L'implantation ionique est l'une des techniques les plus récentes de traitement de surface utilisées pour améliorer les propriétés mécaniques de matériaux céramiques. L'étude que nous avons effectuée sur l'implantation ionique du titane, chrome et du nickel dans l'alumine polycristalline a été entreprise suivant deux objectifs principaux. Premièrement, l'étude des propriétés mécaniques telles que la dureté et la ténacité faite par la méthode d'indentation Vickers, montre l'évolution de ces propriétés en fonction des différents paramètres utilisés ( dose, température des recuits ). Deuxièmement une étude physico-chimique utilisant la microscopie électronique à balayage, pour les observations directes en surface des composés chimiques formés, et les rayons X rasants permettant leur identification et enfin la spectrométrie de masse des ions secondaires qui permet de montrer les profils des éléments implantés et leur évolution. L'ensemble de ces analyses permet d'expliquer les variations des paramètres mécaniques étudiésIon implantation is among the most recent technics for surface treatment used to improve mechanical properties of ceramics materials. The study of ion implantation in polycristalline alumina with titanium, chromium and nickel, has been undertaken for two principal objectives : The first one, the study of the mechanical properties such as the hardness and the toughness by Vickers indentation method, show the improve of these properties in relation with the different parameters used ( fluence, temperature of heat treatment ). The second one, a physico-chemical study of the treated surface using SEM and XRD techniques to explain the evolution of the mechanical properties of ion implanted surface and correlate them with the hardness and toughness parameters obtained from Vickers indentation of the sample
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Haddad, Mohamed. "Développement d'un procédé d'enroulement filamentaire adapté aux matériaux composites sandwich et caractérisation mécanique des matériaux." Thesis, Paris, ENSAM, 2017. http://www.theses.fr/2017ENAM0031.
Анотація:
Les matériaux composites, et en particulier les sandwichs, sont très étudiés depuis des décennies. En effet, l'alliance entre légèreté et résistance de ces structures entraîne le développement de leur utilisation. Leur méthode de fabrication et éventuellement leur caractérisation restent des points essentiels dans la plupart des études. Ce travail s’inscrit dans le projet FUI SOLLICITERN qui vise à développer une citerne routière en matériau composite sandwich pour un véhicule d’hydrocurage. Comme première étape, et à partir du principe de l’enroulement filamentaire classique, l’objectif consiste à chercher des conceptions qui sont les mieux adaptées à l’enroulement d’un matériau sandwich sur un mandrin cylindrique, tout en respectant les paramètres de l’enroulement et leur influence sur la structure et les propriétés. La solution optimale étant validée, les matériaux constitutifs ont été étudié en mesurant de nombreuses propriétés mécaniques. L’objectif est de pouvoir aider le bureau d’étude à valider une solution de fabrication et de vérifier que les propriétés sont celles attendues. Pour ce faire, des caractérisations statique et dynamique ont menée sur des échantillons incurvés fabriqués par le procédé optimisé pour notre application. Cette partie comporte notamment différents essais expérimentaux dans le but de valider le comportement de la structure visée avec les dimensions et les combinaisons de matériaux les plus appropriées, en tenant compte du processus de fabrication. La meilleure configuration structurelle est retenue à la fin pour la fabrication de la citerne routière prototypeComposite materials, and especially sandwich structures, have been studied for decades. Indeed, the association between lightness and resistance of these structures leads to the development of their use. Their manufacturing method and their characterization remain as essential points in most studies. This work is part of the FUI SOLLICITERN project, which aims to design a composite water treatment tank for vehicles intended for this purpose. As a first step, and based on the classical filament winding principal, we aim to search designs that are best adapted to the fabrication of a curved sandwich material on a cylindrical mandrel, while respecting the process parameters of and their influence on structural properties. Since an optimal solution was validated, the constituent materials were studied by measuring mechanical properties. The objective is to help our industrial partner to validate a manufacturing solution and verify that such properties are the expected ones. For that, several static and dynamic characterizations were carried out on curved samples manufactured by the optimized process designed for our application. This part includes various experimental tests in order to validate the structure behavior with the most appropriate dimensions and material combinations, taking into account the manufacturing process. At the end, the best structural configuration is retained for the first tank prototype fabrication
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Chabchoub, Manel. "Contributions à la mécanique de la rupture des matériaux composites thermoplastiques à haute température : analyses expérimentales et numériques." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMIR18/document.
Анотація:
Ce travail vise à étudier le comportement à la rupture des composites tissés C/PPS à haute températureT > Tg/c/pps. Des analyses fractographiques et des observations microscopiques des faciès de rupture ont permis d'appréhender les mécanismes d'endommagement qui existent dans les stratifiés C/PPS à haute température (HT) en présence de fissure. Pour les stratifiés quasi-isotropes (comportement élastique fragile), plusieurs techniques ont été utilisées afin d'étudier la ténacité à l'initiation et à la propagation. En particulier, l'émission acoustique semble pertinente car elle permet de détecter l'initiation, la propagation de la fissure mais aussi de suivre l'évolution de l'endommagement. Pour les stratifiés à plis croisés (comportement ductile), une approche basée sur le calcul de l'intégrale J en utilisant la méthode de séparation de charge a été utilisée. Cette méthode a montré sa capacité à fournir les courbes J-R des composites à comportement très ductile à HT pour différents rapports longueur d'entaille initial sur la largeur de l'éprouvette a/W. Numériquement, un modèle viscoélastique spectral linéaire et un modèle viscoplastique de Norton généralisé ont été utilisés pour tenir compte du comportement dépendant du temps des composites C/PPS à HT. Pour évaluer précisément les paramètres de rupture dans les stratifiés à base TP, une étude sur le type de maillage et son raffinement a été réalisée. Enfin, en se basant sur le maillage sélectionné et en utilisant le code de calcul aux éléments finis Cast3m, la méthode Gθ a été appliquée afin de tester sa capacité à déterminer J pour différents niveaux de chargementThe present work was aimed at investigating the fracture mechanics in woven-ply TP (PPS) based laminates at T > Tg/c/pps. A fractography analysis and microscopic observations of fracture surfaces were used to apprehend the damage mechanisms in C/PPS at high temperature (HT) in the presence of a crack. For quasi-isotropic laminates (elastic brittle behavior), several techniques were used to investigate the tenacity at initiation and propagation. In particular, the acoustic emission showed to be particularly relevant as it allows to detect the crack initiation, propagation but also to follow the evolution of the damage. For cross-ply laminates (ductile behavior), an approach based on the calculation of integral J using the load separation method was used. This method showed its capability to provide the J-R curves of composites with very ductile HT behavior for different crack length over specimen width ratios a/W. Numerically, a linear spectral viscoelastic model and a generalized Norton viscoplastic model were used to account for the time-dependent behavior of C/PPS composite laminates at HT. To precisely evaluate the fracture parameters in TP-based laminates, a study on the mesh type and its refinement was carried out. Finally, based on the selected mesh and using the finite element code Cast3m, the Gθ method was applied in order to test its capability to determine J for different loading levels
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Brach, Stella. "Strength properties of nanoporous materials : theoretical analyses and molecular dynamics computations." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066618.
Анотація:
L’objectif principal de la thèse a été d’étudier les propriétés de résistance des matériaux nanoporeux par des approches théoriques et numériques. Dans le contexte des méthodes d’homogénéisation, des critères de résistance macroscopiques ont été établis par des approches analytiques à l’homogénéisation non-linéaire et à l’analyse limite. Les critères de résistance ainsi obtenus permettent de tenir en compte les effets de taille, tout en améliorant les formulations déjà existantes. En outre, dans le but de servir de référence pour la calibration et/ou la validation des modèles analytiques, des simulations numériques basées sur la dynamique moléculaire ont été conduites, en se référant à des monocristaux d’aluminium contenant des nanopores sphériques, sous des conditions multiaxiales de vitesse de déformation. Par rapport aux simulations actuellement disponibles dans la littérature, les résultats obtenus ont clairement établi que les surfaces de résistance sont significativement influencées par les trois invariants isotropes de contrainte. Finalement, dans le but de mettre à profit les indications fournies par les simulations numériques, le cas d’un matériau nanoporeux constitué d’une matrice ductile sensible aux trois invariants isotropes a été étudié par une approche par l’analyse limite, en prenant en compte une formulation modifiée du critère de résistance de bigoni. La solution exacte du problème a été établie dans le cas d’un chargement isotrope. A partir des résultats ainsi obtenus, une approche d’analyse limite cinématique a été mise en place, et permet de fournir des estimations des propriétés de résistance macroscopiques sous chargements axisymétriquesThe main objectif of the thesis consisted in investigating strength properties of nanoporous materials by means of theoretical and numerical approaches. In the framework of homogenization methods, novel macroscopic strength criteria have been established via a non-linear homogenization procedure and a kinematic limit-analysis approach. Resulting yield functions allowed to take into account void-size effects on nanoporous materials strength properties, thereby resulting in a strong enhancement of available estimates. Furthermore, aiming to funish effective benchmarking evidence for the calibration and/or the assessment of theoretical models, molecular-dynamics based computations have been carried out on in-silico single crystals embedding spherical nanovoids, simulation domains undergoing multiaxial strain-rate boundary conditions. With respect to available numerical studies, proposed results clearly showed the influence of all the three isotropic stress invariants on computed material strength surfaces. Finally, with the aim to account for physical indications coming from numerical simulations, a ductile nanoporous material with a general isotropic plastic matrix has been investigated via a limit analysis approach, by referring to a modified version of the bigoni strength criterion. The limit state of a hollow-sphere model undergoing isotropic loadings has been exactly determined. Correspondigly, a novel strength criterion has been analytically established in the case of axysimmetric boundary conditions
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Draidi, Zakia. "Renforcement et réparation des coques métalliques par matériaux composites (TFC) : étude du comportement au flambage : analyses expérimentales et numériques." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0032/these.pdf.
Анотація:
Les structures minces de type coques métalliques sont particulièrement sensibles au flambage ou instabilité géométrique. Leur dimensionnement s'opère en ayant recours à des règles simplifiées, cette approche est généralement conservative. En effet ces structures sont très sensibles à la moindre imperfection de forme (défauts géométriques initiaux). Le dimensionnement s'appuie en général sur la connaissance de l'état initial réel ou supposé. Or cette configuration évolue dans le temps, on constate généralement l'adjonction de nouveaux défauts de forme dus au fonctionnement (charges accidentelles, fluage) mais aussi à des pertes de matière localisées dans les zones corrodées. La prise en compte de ces divers dommages conduits généralement à une perte de capacité portante. Afin de préserver le potentiel de charge de la structure, il est alors nécessaire de la renforcer. Dans notre étude nous envisageons le renforcement à l'aide de matériau composite à base de fibre de carbone. Une ou plusieurs couches de composite sont simplement collées sur la coque métallique. Un large programme expérimental consacré à l'étude du flambage de coques multicouches soumises à compression axiale uniforme, nous a permis de dégager les paramètres déterminants et ceux dont l'effet est moindre. Pour l'ensemble des résultats obtenus pour les différentes campagnes d'essais, nous avons pu constaté un accroissement important de la capacité portante de la structure renforcée dés lors que certaines dispositions constructives sont respectées en ce qui concerne la couche de renfort en composite. Nous montrons en particulier pour certaines configurations, lorsque le mode de flambage est extensionnel, que la capacité portante peut être incrémentée de prés de 50% comparativement à l'état initial. Afin de pouvoir disposer d'un outil prédictif utilisable pour d'autres configurations de coques (différentes géométries, R/t et L/R) nous avons eu recours à la simulation numérique à l'aide du code ABAQUS. Les applications potentielles pour ce type de renforcement seraient les réservoirs de stockage, les silos ou bâches et les tuyauxExperience has shown that, steel or reinforced concrete shells structures, exposed to severe environmental attacks such as corrosion, or to cyclic load-induced stresses greater than design stresses, or to accidental overloads, are hence subject to damage. The serious deterioration of materials, coupled to design errors or/and to accidental overload can lead to catastrophic failures; or at least, because of the propagation of the damage, to diminution of the structure’s lifetime. It is now of a fairly common practice to repair structures as it is non- expensive and non obstructive upgrading procedure. One of the common techniques for repairing and strengthening steel shells is to weld rings, stringers or local steel reinforcement. Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) has established a strong position as an effective mean for the repair and rehabilitation of infrastructures. Composite materials, thanks to their high strength, high stiffness, resistance to corrosion and low weight, can be of great interest in civil engineering structures (generally concrete beams). Their use is particularly interesting, especially in order to increase the structural performance, but also because of the ease to forming, the speed of installation, the optimization possibility (direction’s reinforcement choice) and the multifunctional (strength, anti-corrosion, tightness). However, the use of CFRP in the repair and reinforcement of steel or concrete shells is a new concept that has the potential to improve the way we repair shells. In our studies we show the benefits of using CFRP for the reinforcement of shells submitted to axial compression or combined loads like internal pressure, axial compression and bending. A large experimental and numerical study is carried out on steel cylindrical shells reinforced with the CFRP at different radius to thickness ratio. We show that the load capacity can be enhanced more than 50%. Numerical simulations are also conducted using finite element approach
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Bimbault, Laurent. "Analyses des contraintes résiduelles, de la microstructure et des constantes élastiques de multicouches métalliques élaborées par PVD." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2251.
Анотація:
Dans cette etude, nous avons analyse d'une part les contraintes residuelles et la microstructure de quatre systemes de multicouches (au/ni, nife/ag, au/pt et pt/au) elabores par pvd en utilisant un ensemble de techniques complementaires : la diffraction des rayons x symetrique et asymetrique, la spectroscopie d'absorption x et la spectroscopie mecanique (lame vibrante). D'autre part, nous avons mis au point une methode associant la diffraction des rayons x et un dispositif de traction in situ pour determiner le coefficient de poisson dans de tels systemes. Les principaux resultats obtenus sont : - la presence de l'effet de modulation en diffraction asymetrique dans les systemes au/pt et pt/au. Ce phenomene persiste jusqu'a 30 degres d'ecart du vecteur de diffraction par rapport a la normale a la surface de l'echantillon. Un modele fonde sur l'empilement coherent des plans cristallographiques dans toutes les colonnes, a ete propose pour expliquer ce phenomene. - la grande difference entre la taille des domaines coherents de diffraction suivant la normale a l'echantillon et celle de la periode - la grande difference entre la microstructure de l'ensemble de ces multicouches et celle des massifs. - la presence de contraintes residuelles coherentes avec les modeles simples utilises dans le cas des films minces. - la possibilite de mesurer de facon precise, le coefficient de poisson dans ces systemes. L'ensemble des ces resultats montre la richesse des systemes multicouches deposes par pvd et la variete des phenomenes originaux qui s'y produisent, ouvrent la voie a de nouveaux champs d'investigation scientifique et a de nouvelles applications industrielles.
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Priser, Mathieu. "Analyses multi-échelles du comportement en fluage d'alliages de zirconium." Phd thesis, Université de Bretagne Sud, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00642008.
Анотація:
Les alliages de Zirconium sont utilisés dans l'industrie électronucléaire en tant que matériau de gainage du combustible. Les tubes assurent, entre autres, la fonction de confinement des produits de fission et d'échangeur thermique entre le combustible et le fluide caloporteur du circuit primaire. En service, les alliages sont soumis à des sollicitations thermomécaniques et neutroniques très sévères. La tenue mécanique des crayons combustibles à ces sollicitations constitue un point clé dans le bon fonctionnement des réacteurs nucléaires. Au cours de cette étude, des investigations en Microscopie Electronique en Transmission ont été entreprises par des collaborateurs afin de quantifier les mécanismes de plasticité actifs pour les domaines de contrainte et de température visités. Il ressort de cette étude que le mécanisme de glissement prismatique des dislocations vis reste majoritaire et qu'il est fréquemment accompagné d'un mécanisme de glissement dévié sur les plans pyramidaux. Ces observations expérimentales ont été intégrées dans une modélisation multiéchelle et permettent une description plus fine des phénomènes. Une campagne de caractérisation du comportement en fluage multiaxial à 400°C de l'alliage Zircaloy-4 recristallisé est exploitée dans ce travail et une analyse micromécanique du comportement est proposée. Le comportement Elasto-Visco-Plastique (EVP) est également caractérisé au travers d'essais de relaxation entre 280°C et 430°C mettant en évidence des manisfestations macroscopiques du vieillissement dynamique. Parallèlement à ce travail, des calculs éléments finis sur agrégats polycristallins ont été entrepris et une stratégie d'estimation statistique des champs mécaniques moyens intraphases a été proposée. Cet estimateur permet de retrouver, pour un nombre suffisant de réalisations statistiques, la solution analytique fournie par le modèle autocohérent dans le cadre d'un comportement élastique anisotrope avec une précision satisfaisante. La démarche a donc été appliquée à un milieu EVP et il semble que le modèle en permette de décrire convenablement les observations numériques. Toutefois, l'écoulement élastoviscoplastique des phases cristallographiques présentant un comportement quasi-élastique reste difficile à décrire. L'objectif de la thèse est de développer des modélisations du comportement EVP d'alliages de zirconium en fondant notre approche sur une description physique des phénomènes mis en jeu. L'idée est de parvenir à décrire l'anisotropie, très prononcée, du comportement mécanique des alliages de zirconium. La prise en compte de la texture cristallographqiue et des mécanismes de déformation actifs au travers d'un modèle polycristallin permet de décrire avec une précision satisfaisante le comportement en fluage multiaxé à 400°C. Dans une démarche d'implémentation industrielle, les modèles ainsi élaborés sont simplifiés et un critère d'écoulement mixte est proposé afin de décrire les surfaces de charge simulées par le modèle polycristallin. Une démarche de modélisation phénoménologique mlultimécanisme est finalement appliquée au comportement à 20°C et à 400°C du Zircaloy-4 recristallisé. Enfin, les effets de l'irradiation sur le comportement mécanique des alliages de zirconium sont étudiés au travers d'une revue bibliographique et une démarche de modélisation est proposée dans le but de prendre en compte les mécanismes responsables de la déformation sous irradiation des alliages de zirconium.
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Berdoulay, Maïté. "Analyses physico-chimiques et microbiologiques de façades en pierre exposées aux embruns marins du golfe de Gascogne." Pau, 2008. http://www.theses.fr/2008PAUUA001.
Анотація:
Durant cette thèse, nous avons développé une méthode moléculaire basée sur l’analyse de l’ADN, permettant le génotypage de microorganismes se développant sur la pierre de construction. Une fois la méthode calibrée, elle a été éprouvée en caractérisant des biofilms microbiens prélevés sur les deux types de pierre de construction les plus fréquentes du littoral du golfe de Gascogne. Cette analyse a montré que la méthode mise au point est efficace pour révéler la biodiversité microbienne des biofilms. Elle a été également utilisée afin de mieux cerner l'évolution de la biodiversité microbienne au cours du processus de colonisation de la pierre, sur une période de 2 ans. Cette analyse a permis d'identifier les micro-organismes pionniers, dont certains inattendus, ainsi que les olonisateurs secondairesDuring this thesis, we developed a DNA-based molecular method adapted to the genotyping of microorganisms living on building stone. Once calibrated, the method was tested by characterizing microbial biofilms from two stony types of construction frequently encountered on the coast of the golfe de Gascogne. This analysis showed that the method is effective to reveal the microbial biodiversity of biofilms. It was also used to better understand the evolution of the microbial biodiversity during stone colonization, on a period of 2 years. This analysis allowed us to identify pioneer microorganisms, some of them being unexpected, as well as secondary colonizers
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Livingstone, Smith Alexandre. "Chaîne opératoire de la poterie: références ethnographiques, analyses et reconstitution." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2000. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211722.
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Caurant, Adrien. "Développement d'une méthode de production de matériaux de référence pour le contrôle de la qualité des analyses des composés organiques volatils réalisées en air intérieur." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077036.
Анотація:
Les Composés Organiques Volatils (COV) font partie des polluants ubiquitaires de notre environnement. Ils sont notamment présents dans les atmosphères intérieures à des concentrations souvent supérieures à celles rencontrées dans l'air ambiant. Ces composés sont reconnus comme ayant des effets néfastes sur la santé. De nombreuses études nationales et internationales ont ainsi vu le jour afin d'en assurer leur suivi dans les espaces clos. La majorité d'entre elles font appel à des méthodes analytiques communes : le prélèvement sur cartouches adsorbantes et l'analyse par thermodésorption et chromatographie en phase gazeuse. Afin de pouvoir assurer la traçabilité et la comparabilité des analyses, il est indispensable de disposer de références communes : c'est le rôle des matériaux de référence certifié (MRC) à matrice. Or, peu de MRC, totalement traçables aux unités du Système International, contenant des COV à des concentrations rencontrées en espace clos sont disponibles. Les travaux ont consisté à développer une méthode de production pour ce type de MRC. Après avoir développé, optimisé puis validé la méthode analytique (thermodésorption / chromatographie en phase gazeuse / détecteur à ionisation de flamme), deux méthodes de chargement de cartouches adsorbantes ont été développées. Tout d'abord une technique de chargement par vaporisation a permis le chargement de 500 ng ± 5% de benzène. Ensuite, une méthode par pompage d'un mélange gazeux étalon a permis la production d'un MRC de benzène contenant 500 ng ± 2%. Des études de stabilité, d'homogénéité ainsi qu'un essai interlaboratoires ont permis de valider 1 MRC de benzène produitAir quality is a major social issue. Among the many compounds that could be harmful for Human health, Volatile Organic Compounds (VOCs) belong to the most monitored and regulated pollutants. They are present in indoor air, often at concentrations higher than those encountered in ambient air. Therefore, man national and international studies have emerged to ensure their monitoring in enclosed spaces. They usually use common analytical methods: sampling on sorbent tube and analysis by thermal desorption and gas chromatography. To ensure traceability and comparability of measurement results, it is essential to have common references: it is the role of matrix certified reference material (CRM). However, few CRM fully traceable to the International System of Units (SI), containing VOCs at concentrations encountered in indoor air are available. The purpose of this thesis has been to develop a production method for this kind of CRM. After having developed, optimized and validated the analytical method (thermal desorption / gas chromatography / flame ionization detecter), two methods for loading sorbent tubes have been developed. First, an automated loading method by vaporizing a standard solution, allowing the deposit of 500 ng ± 5%of benzene. Then, a method by sampling a standard gas mixture has enabled the production of a CRM containing 500 ng ± 2% of benzene. Studies of stability, homogeneity and an interlaboratory comparisons allowed the validation the produced CRM
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Zhiou, Seifeddine. "Réaction à l'état solide d'un film mince de Ni(Co) avec InGaAs : analyses microstructurales." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY067/document.
Анотація:
Cette thèse porte sur l’analyse microstructurale d’intermétalliques formés par réaction à l’état solide entre une couche mince de métal Ni(Co) et un substrat d’InGaAs et s’inscrit dans le cadre du développement de reprises de contact pour les dispositifs MOSFET sub-10 nm ou les applications photoniques. Ce travail comporte une partie relative au développement d’une méthodologie de diffraction des rayons x adaptée à ces composés très texturés et deux parties distinctes où nous décrivons et discutons les résultats expérimentaux.L’étude microstructurale (phase, texture…) des intermétalliques obtenus par réaction à l’état solide est rendue complexe par la formation transitoire de phases métastables, non stœchiométriques parfois, contraintes mécaniquement, et présentant en général des orientations cristallines (texture cristallographique) très marquées. Du fait de cette complexité microstructurale, ces intermétalliques n’ont souvent pas été caractérisés de façon complète et peu de connaissances se trouvent sur leur structure et leur formation. Aussi, et pour caractériser de façon complète et sans omettre des phases ou des orientations dans le système Ni-In-Ga-As, nous avons contribué au développement d’une méthode de mesure globale et rapide par diffraction des rayons X permettant de reconstruire une cartographie large 3D de l’espace réciproque. Les données recueillies par cette méthode sont reconstruites afin d’extraire soit des diagrammes de diffraction dits « détexturés », soit des figures de pôle…permettant une analyse semi quantitative de la microstructure des échantillons.Dans la première partie des résultats expérimentaux, nous nous intéressons à la caractérisation des intermétalliques formés à partir d’empilements Ni/InGaAs/InP recuits ex-situ à différentes températures. Nous décrivons la formation des intermétalliques, leurs textures, et leurs paramètres structuraux. Nous relevons certains aspects de la microstructure qui évoluent en fonction de la température de recuit comme l’anisotropie de texture, la stœchiométrie des intermétalliques et le domaine d’existence thermique et nous proposons des hypothèses qui peuvent expliquer l’évolution de ces phénomènes. Cette première étude faite sur des substrats InP a été confrontée aux résultats obtenus pour des intermétalliques similaires réalisés sur substrats InGaAs/GaAs/Si. En effet, les substrats Si sont les substrats industriellement ciblés pour la réalisation de composés logiques à canal III-V à grande échelle (sur des plaquettes de 300mm de diamètre). Ensuite, nous avons comparé la métallisation de la couche d’InGaAs dans le cas de Ni pur avec la métallisation d’InGaAs lorsqu’un élément d’alliage (Co) est ajouté à la couche de Ni. Ainsi, l’analyse microstructurale révèle des différences notamment sur les textures qui ont été interprétées sur la base de considérations thermodynamiques, mais aussi structurales comme l’alignement des deux couches entre elles, liées à des aspects plus cinétiques.Dans la deuxième partie de ce travail, nous présentons les résultats des analyses in situ effectuées par cartographies de l’espace réciproque en 3D au synchrotron ESRF à Grenoble. Il s’agit de suivre en temps réel par diffraction des rayons X, les réactions à l’état solide des échantillons du type Ni (7 nm et 20 nm)/InGaAs/InP et Ni0.9Co0.1 (20 nm)/InGaAs/InP lors de recuits par rampes... Ensuite, nous avons effectué des recuits isothermes sur les échantillons de type Ni (20 nm)/InGaAs/InP. Ces différentes mesures, couplées avec des hypothèses sur la croissance nous ont permis d’extraire les paramètres cinétiques relatifs à la formation de la première phase d’intermétallique. Les textures observées et leur évolution lors des recuits thermiques in situ sont différents des recuits ex situ. Ceci peut notamment être expliqué par un mode de recuit différent dans le cas in situ où la cinétique du système est plus lente, favorisant ainsi les structures et textures les plus stablesThis thesis focuses on the microstructural analysis of intermetallics formed by solid-state reaction between a thin layer of Ni (Co) metal and an InGaAs substrate and was carried out in the framework of contact development for sub-10 nm MOSFET but have also photonic applications. This work includes a part related to the development of an X-ray diffraction methodology adapted to highly textured compounds and two distinct parts in which we describe and discuss the experimental results.The microstructural study (phase, texture ...) of intermetallics obtained by solid-state reaction is complicated due to the formation of transient metastable, often non-stoichiometric and mechanically stressed phases. These phases have generally very marked crystalline orientations (crystallographic texture). Because of this microstructural complexity, these intermetallic have often been not fully characterized and there is little knowledge about their structure and formation. Moreover, and to fully characterize the Ni-In-Ga-As system without omitting phases or textures, we have contributed to the development of a comprehensive method of rapid measurement by X-ray diffraction to reconstruct large 3D maps of the reciprocal space. The collected data through this method are reconstructed to extract either diffraction diagrams called "detextured" diagrams or pole figures ... which allows a semi-quantitative analysis of the intermetallic microstructure.In the first part of the experimental results, we focus on the characterization of intermetallic formed through Ni / InGaAs / InP stacks and annealed ex situ at different temperatures. We describe the formation of the intermetallics, textures, and structural parameters. We note some aspects which vary depending on the annealing temperature such as the texture anisotropy, the stoichiometry of intermetallic and range of thermal existence and propose hypotheses that can explain the evolution of these phenomena. The studies on InP substrates were compared to results obtained for similar intermetallic made on GaAs / Si substrates. Indeed, the Si substrates are targeted for industrials to achieve logic compounds III-V channel large-scale (on 300 mm wafers). Then, we compared the metallization of the InGaAs layer in the case of pure Ni metallization with the results when an alloying element (cobalt) was added to the Ni layer. The microstructural analysis revealed several differences especially texture differences. These differences were interpreted on the basis of thermodynamic considerations, but also on the basis of structural alignment of the two layers together which are also linked to more kinetic aspects.In the second part of this work, we present the analysis results of studies performed by in situ 3D Reciprocal Space Mapping on the ESRF synchrotron in Grenoble. We followed the formation and stability of the intermetallics by real-time X-ray diffraction measurements, for different kind of samples: Ni (7 nm and 20 nm) / InGaAs / InP and Ni0.9Co0.1 (20nm) / InGaAs / InP, using ramp annealing... Then, we performed isothermal annealings for Ni(20 nm) / InGaAs / InP samples. These measurements, coupled with assumptions on the intermetallic growth, allowed us to extract the kinetic parameters for the formation of the first phase of the intermetallic. The observed textures and their evolution during in situ thermal annealings are different than ex situ annealing. This can be explained by a different mode of annealing in the case of in situ where the kinetics of the system is slower, thus favoring the most stable structures and textures
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Graja, Fatma. "Influence des conditions d'interfaces d'un milieu poreux saturé sur la propagation des ondes ultrasonores : analyses acoustique et diélectrique." Thesis, Le Mans, 2017. http://www.theses.fr/2017LEMA1032/document.
Анотація:
Ce travail de thèse rentre dans le cadre d'une collaboration entre l'université de Sfax et l'université du Maine. La thèse intitulée "Influence des conditions d’interfaces d’un milieu poreux saturé sur la propagation des ondes ultrasonores : analyse acoustique et diélectrique". Le travail présenté dans ce mémoire de thèse étudie les mécanismes pouvant se reproduire dans un milieu poreux saturé par un fluide incompressible, lorsqu'il est soumis à un gradient de pression pour l'étude acoustique, et un gradient de champs électromagnétique pour l'analyse diélectrique.De ce fait le présent mémoire s'intéresse à présenter deux techniques de caractérisation :i) La caractérisation acoustique où la théorie de Biot a été adoptée pour comprendre les mécanismes de la propagation des ondes ultrasonores dans les matériaux poreux saturés et étudier l'influence de changement des conditions d'interfaces sur les coefficients de réflexion et de transmission. Le cas de présence d'un défaut plan dans le volume du matériau a été traité. Dans le même objectif, l'étude de l'influence de la présence de plusieurs inclusions sphériques sur lamodification des lignes de champs de vitesses a été présentée en proposant un modèle de tortuosité adapté selon la nature de l'inclusion et le milieu poreux hôte (homogénéité et l'anisotropie).ii) L'analyse diélectrique qui permet de décrire la structure interne et l'interaction entre le solide et le fluide saturant. Des mesures diélectriques ont été effectuées sur des céramiques de silice poreuse identiques à celle utilisée lors de la caractérisation ultrasonore, afin d’étudier l'influence de l'état des surfaces latérales de l'échantillon sur l'interaction entre le fluide saturant et les surfaces intérieures de la structure poreuse.Les résultats permettent de mettre en évidence une analogie entre les comportements de l'inclusion dans le champ de vitesse du fluide et celui d'une sphère diélectrique dans un champs électrique uniforme. Des expériences acoustiques et des mesures diélectriques (spectroscopie) ont été réalisées et comparées aux simulations numériques et aux modèles théoriques dans les deux parties d'étudeThis work is part of a collaboration between the University of Sfax and the University of Maine. The thesis entitled "Influence of the interface conditions of a saturated porous medium on the propagation of ultrasonic waves: acoustic and dielectric analysis". The work presented in this dissertation examines theme chanisms that can be reproduced in a porous medium saturated by an incompressible fluid when subjected to a pressure gradient for the acoustic studyand an electromagnetic field gradient for the dielectricstudy. Consequently, the present paper is interested in presenting two techniques of characterization:i) Acoustic characterization where Biot's theory was adopted to understand the mechanisms of propagation of ultrasonic waves in saturated porous materials and to study the influence of changing interface conditions onreflection and transmission coefficients. The presence of a flat defect in the volume of the material has be entreated. The study of the influence of the presence of several spherical inclusions on the modification of the lines of velocity fields was presented by proposing a model of tortuosity adapted according to the nature of the inclusion and the porous medium host (homogeneityand anisotropy).ii) The dielectric analysis which allows to describe the internal structure and the interaction between the solidand the saturating fluid. Dielectric measurements were carried out on porous silica ceramics identical to thoseused in ultrasonic characterization in order to study the influence of the state of the lateral surfaces of the sample on the interaction between the saturating fluid and the surfaces of the porous structure.The results make it possible to demonstrate an analogy between the behavior of the inclusion in the velocity field of the fluid and that of a dielectric sphere in a uniformelectric field. Acoustic experiments and dielectric measurements (spectroscopy) were carried out and compared with numerical simulations and theoretical models in both parts of the study
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Picot, Florent. "Optimisation des conditions de mise en oeuvre de la jonction Ti/Al par FSW : influences des propriétés mécaniques et metallurgiques des interfaces." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMC283/document.
Анотація:
Ces travaux de thèse portent sur le soudage par friction-malaxage hétérogène entre le titane (Ti grade II) et l'aluminium (Al1050). La recherche est axée sur la configuration de l'assemblage par recouvrement afin de limiter les contraintes pendant le procédé. La méthode de plans d'expérience de Taguchi a permis de déterminer l'influence des paramètres pour une jonction sans défaut. La vitesse de rotation de l'outil a été identifiée comme le paramètre influençant le plus la génération de défauts. Les combinaisons de paramètres sont liées à un coefficient d'apport de chaleur. La différence de conductivité thermique entre les deux matériaux conduit à un gradient thermique dans l'épaisseur jusqu'à 80°C. Aucune optimisation de la résistance mécanique des jonctions n'a été révélée par les tests de traction et de flexion trois points.Des analyses microstructurales ont été réalisées sur la jonction soudée afin de mieux comprendre les propriétés mécaniques. Un seul composé intermétallique TiAl3 se forme dans le volume de titane et assure la continuité chimique de l'interface. D'autres analyses par EBSD (MEB) et par la méthode ASTAR™ (MET) pour les plus petites échelles ont complété les observations. Le processus génère une déformation plastique sévère de l'aluminium qui induit une réduction de la taille des grains avec un gradient suivant l'épaisseur.Toutes les observations ont fournis des moyens pour comprendre le phénomène de soudage par friction-malaxage conduisant à une évolution microstructurale pour réaliser un meilleur lien entre la microstructure finale et les propriétés macroscopiques du cordon de soudureThese PhD works are about heterogeneous friction stir welding between titanium (Ti grade II) and aluminum (AA1050). Research is focused on lap joining configuration in order to limit the process stress. Taguchi's design of experiments determined parameters influence for a defectless welded junction. The rotational speed of the tool has been identified as the parameter which influences the most the defects generation. Parameters combinations are linked to a heat input coefficient. The thermal conductivity difference between the two material leads to a thermal gradient in the thickness up to 80°C. No junction mechanical strength optimization has been revealed by tensile and bending tests.Microstructural analyses were performed on the welded junction in order to understand the mechanical properties. One single intermetallic compound TiAl3 nucleates in the titanium volume and ensures interface chemical continuity. Further analyses with EBSD (SEM) supplemented by ASTAR™ (TEM) method for the smaller scales have completed the observations. The process generates aluminum severe plastic deformation which induces a grain size reduction with a gradient following the configuration thicknessAll observations brought clues to understand friction stir welding phenomenon leading to microstructural evolution to realize a better link between resulting microstructure and macroscopic properties
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Cintosun, Esen. "Analyses expérimentale, numérique et optimisation de traitements acoustiques multicouches à base de matériaux viscoélastiques et poreux pour réduire le bruit à bord de l’avion." Thèse, Université de Sherbrooke, 2011. http://hdl.handle.net/11143/8769.
Анотація:
Résumé : Ce projet de recherche est composé de trois parties principales : la première comprend l'analyse expérimentale et la simulation des performances vibratoires de matériaux avec amortissement viscoélastique, en tant que traitements acoustiques appliqués aux structures du fuselage d'un avion. La deuxième partie comprend l'analyse expérimentale et le calcul de la performance acoustique de ces matériaux amortissant en comparaison avec l'effet d'une masse équivalente. Enfin, la troisième partie est une étude paramétrique sur les effets de localisation, de la densité et de la taille d'un traitement massique. Les systèmes d'isolation phoniques typiquement employés dans la construction des fuselages d'avions sont composés de matériaux poreux, avec ou sans des matériaux amortissant (matériaux viscoélastiques). La performance et donc l'utilité de ces traitements amortissant, en comparaison avec une couche de masse équivalente, reste une question largement ouverte. Dans ce travail on a comparé numériquement et expérimentalement les performances acoustiques d'un traitement amortissant avec celui d'une masse équivalente tous les deux incorporées dans le traitement phonique et ceci pour plusieurs types d'excitations. Deux structures représentant des fuselages, une en aluminium et la seconde en carbone composite, ont été sélectionnées pour cette étude ainsi que deux matériaux poreux couramment utilisés en aéronautique : une laine en fibre de verre et une mousse à cellules ouvertes. Deux types d'excitations ont été étudiés numériquement et expérimentalement. La première est une excitation acoustique (champ diffus) et la seconde mécanique (forces ponctuelles). Une troisième, excitation par couche limite turbulente a été étudié numériquement. Dans tous les cas, la perte par insertion du traitement acoustique est utilisée comme indicateur principal de la performance. D'autres indicateurs comme le coefficient d'absorption, le coefficient de perte par amortissement et la vitesse quadratique moyenne sont aussi utilisés pour mieux cerner et expliquer l'effet du traitement. Il a été démontré que l'utilisation d'une couche de masse équivalente à un traitement viscoélastique conduit systématiquement à la meilleure performance acoustique et ceci pour les trois types d'excitations étudiées. En particulier, dans le cas classique où le traitement amortissant est appliqué directement au fuselage. Dans ce dernier cas, les effets de doubles parois créés par la couche massique, positionnée judicieusement loin du fuselage, augmentent la performance en moyennes et hautes fréquences. Les performances en basses fréquences restent limitées par la fréquence de résonance double parois. Et même l'effet amortissant des traitements viscoélastiques, théoriquement visible aux résonances et coïncidences du système, se trouve limité par l'amortissement ajouté par le montage et le traitement absorbants. Cependant, l'efficacité de la couche massique est compromise par les difficultés d'installations et en particulier pour les fibreux. Les résultats de cette thèse restent toutefois limités par notre choix de structures et de traitements étudiés.Abstract : The project is made up of three main parts. The first part involves a comprehensive experimental and numerical analysis of viscoelastic damping materials as acoustic treatments to aircraft fuselage structures. The second part involves numerical and experimental acoustic comparison of viscoelastic damping material to equivalent mass. And the third part is a parametric study of equivalent mass for the effects of mass location, density and size. The goal of the project is to identify the vibroacoustic effect of viscoelastic material damping of fuselage skin, and develop possible alternatives to damping. The insulation systems (typically used on aircraft) that are made up of porous materials with or without viscoelastic damping material or equivalent mass were called sound packages throughout this document. The viscoelastic damping material and equivalent mass both incorporated in sound packages were acoustically compared. Fiberglass and open cell foam were used as porous materials. The viscoelastic damping material used in this study is constraining layer damping and abbreviated as CLD. The equivalent mass was an impervious screen. Both representative Aluminum and carbon composite fuselage skin structures were treated with sound packages as part of the comparison. The vibroacoustic performance indicators were used to characterize the sound packages. The indicators were airborne insertion loss (ABIL), structure borne insertion loss (SBIL), turbulent boundary layer insertion loss (TBLIL), average quadratic velocity (AQV), damping loss factor (DLF), absorption coefficient, and radiation efficiency. Diffuse field acoustic excitation was used to obtain the vibroacoustic indicators of ABIL and absorption coefficient. Mechanical excitation was used to obtain SBIL, AQV, DLF, absorption coefficient, and radiation efficiency. Turbulent boundary layer excitation was modeled to obtain TBLIL. The numerical methods of finite element method (FEM) and transfer matrix method (TMM) were used to calculate all of the above vibroacoustic performance indicators. Experimentally, ABIL, SBIL, AQV, DLF and radiation efficiency were measured. Experimental modal analysis was also performed to characterize representative Aluminum and carbon composite fuselage skin structures. Based on the numerical analysis, equivalent mass generated a double or multiple (in case of double wall layer configuration) wall effect and hence became an effective acoustic insulator as part of sound packages at mid to high frequencies. Even at coincidence frequencies (in case of the representative carbon composite fuselage skin), the equivalent mass layer was more effective than viscoelastic damping material. However, the drawback was the occurrence of the double wall resonance at lower frequencies which compromised the effectiveness. Nevertheless, the parametric study of equivalent mass revealed that equivalent mass is superior to viscoelastic damping material at reduced weight in term of vibroacoustic performance indicators of overall ABIL/SBIL/TBLIL in the frequency range of 100 to 6300 Hz and mean ABIL/SBIL/TBLIL in SIL (octave lk, 2k, 4k Hz) frequency range.
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Licenziati, Francesca. "Recherche sur les matériaux et les techniques mis en œuvre dans les mosaïques en Méditerranée Orientale : les tesselles vitreuses des mosaïques hellénistiques de Délos : l’apport des analyses archéométriques." Thesis, Paris 10, 2016. http://www.theses.fr/2016PA100122.
Анотація:
La présente thèse comporte une partie expérimentale comprenant l’analyse in situ et en laboratoire des tesselles de faïence et de verre des mosaïques de Délos et une recherche bibliographique concernant d’une part l’emploi des matériaux vitreux dans les mosaïques hellénistiques dans la Méditerranée et de l’autre les études analytiques portant sur la faïence et le verre de l’époque considérée.Cette recherche a permis d’enrichir les connaissances sur les mosaïques déliennes avec l’apport de la caractérisation physico-chimique des tesselles vitreuses et d’alimenter la réflexion sur l’approvisionnement en verre et en faïence de la part des mosaïstes. En outre, pour le verre, le croisement des données analytiques obtenues à partir des tesselles déliennes au cours de cette recherche et celles relatives aux verres colorés présentes dans la bibliographie a permis de formuler des hypothèses concernant le modèle de production du verre coloré à l’époque hellénistique. L’analyse d’un grand nombre des tesselles a permis de mettre en évidence une particularité des verres bleus et turquoise, pour lesquels nous avons formulé l’hypothèse qu’une source d’antimoine riche en plomb avait été employée pour leur opacification.Enfin, l’application in situ des méthodes non-invasives à l’aide d’appareils portables a permis d’évaluer les avantages et les limites d’une telle approche pour l’étude des tesselles vitreuses. Pour surmonter certains problèmes dans le calcul de la composition chimique des tesselles altérées proposé par le logiciel intégré dans l’instrument de Fluorescence X utilisé, nous avons développé une procédure de calcul alternative prévoyant l’emploi du logiciel PyMcaThis theses has comprised an experimental part involving the application of archaeometric analyses on glass and faience tesserae of the Hellenistic mosaics from Delos both in situ and in laboratory. Moreover it has involved a bibliographic research concerning on the one hand the use of vitreous materials in the Hellenistic mosaics in the Mediterranean and on the other hand the archaeometric studies on glass and faience of the considered period. This research allowed to enrich the knowledge about the mosaics from Delos through the physico-chemical characterisation of their vitreous tesserae and to contribute to the question concerning the supply of glass and faience by the mosaicists. In addition, as regards glass, the combination and comparison of the compositional data obtained on the tesserae from Delos during this study and those concerning coloured glass found in the bibliography has permitted to formulate some hypotheses concerning the production organisation/system of coloured glass during the Hellenistic period. The analyses of a large number of glass tesserae highlighted a peculiarity of blue and turquoise tesserae which allowed us to hypothesise that a lead-rich antimony ore was used for their opacification.Finally, the application of non-invasive analytical methods using portable instruments permitted to evaluate the limits and advantages of this type of approach in the study of vitreous tesserae. To overcome some problems in the calculation of weathered tesserae composition provided by the software of the XRF instrument used, an alternative calculation procedure involving the use of PyMca software has been developed
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Leroy, Stéphanie. "Circulation au moyen âge des matériaux ferreux issus des Pyrénées ariégeoises et de la Lombardie. : Apport du couplage des analyses en éléments traces et multivariées." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00598796.
Анотація:
Cette étude de provenance porte sur la compréhension de la circulation et le commerce, au Moyen Âge, de matériaux ferreux archéologiques issus de filières spécifiques liées à l'usage de minerais manganésifères. Cette recherche s'intéresse particulièrement aux cas des Pyrénées ariégeoises et de la Lombardie, deux zones de production sidérurgiques qui occupaient une place majeure dans l'économie médiévale de leur région. Trois problématiques historiques spécifiques ont été approchées. D'une part, l'étude de la circulation des produits sidérurgiques, aux XIIIe-XVe siècles, en Ariège, et à proximité, dans le but de contribuer à la compréhension de l'organisation du marché du fer au sein de ce bassin sidérurgique. D'autre part, l'identification des sources d'approvisionnement dans la construction du Palais des Papes d'Avignon (XIVe siècle) situé à la confluence des zones d'exportations des produits lombards et ariégeois. Enfin, la vérification d'une hypothèse de provenance lombarde attribuée par les études stylistiques et techniques à des pièces d'armures de la Wallace Collection. L'origine géographique d'un objet archéologique ferreux issu du procédé d'élaboration direct peut être déterminée en reliant la signature chimique des inclusions non métalliques piégées au sein de sa matrice métallique à celle des produits, scories et minerais issus d'une zone de production sidérurgique spécifique. Celle-ci est étudiée à l'aide d'une approche combinant l'apport des éléments majeurs et de ceux présents à l'état de traces. Le premier axe de ce travail a donc consisté à déterminer la composition des minerais et des scories, issus des espaces ariégeois et lombard, à l'échelle macroscopique, et des inclusions des objets à l'échelle microscopique à l'aide d'un croisement de techniques (EDS, ICP-MS, INAA, LA-ICP-MS, 3XRF confocale). L'accent a été mis sur les techniques de caractérisation microscopique des inclusions dans l'objet, en particulier la microfluorescence des rayons X en géométrie confocale sous rayonnement synchrotron pour les très petites inclusions (<303m). Le nombre conséquent de données analytiques ainsi acquises a requis la mise en place d'une méthodologie basée sur l'analyse multivariée. Elle consiste, dans une première étape, à sélectionner les éléments discriminants puis à appliquer une transformation logarithmique aux rapports de concentration des éléments chimiques. Dans une deuxième étape, la méthodologie s'appuie sur l'analyse discriminante linéaire appliquée aux logarithmes des rapports définissant les espaces sidérurgiques et les objets d'origine inconnue. L'outil méthodologique développé a été appliqué aux éléments retenus pour l'étude du marché ariégeois et des fournitures des fers d'oeuvre du Palais des Papes au Moyen Âge. Les résultats illustrent la complexité du marché du fer au sein de l'espace sidérurgique ariégeois aux XIIIe-XVe siècles. La présence du " fer de Foix " dans la collégiale St-Etienne à Capestang a également été mise en évidence. Pour le Palais des Papes, six sources d'approvisionnement au minimum peuvent être différenciées pour quatre chantiers du palais neuf, révélant par ailleurs des fournitures qui demeuraient à ce jour inconnues : le " fer de Foix " et éventuellement celle du Dauphiné. L'étude sur les échantillons d'armures, telle qu'elle a pu être réalisée avec la méthode d'analyse mise en jeu, a conduit à remettre en question la provenance lombarde attribuée à certains morions.
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Merle, Guillaume. "Modélisation algébrique des arbres de défaillance dynamiques, contribution aux analyses qualitative et quantitative." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00502012.
Анотація:
Dans le contexte de la sûreté de fonctionnement des systèmes critiques, nous nous intéressons aux analyses par arbres de défaillance dynamiques (AdDD). Notre contribution est la définition d'un cadre algébrique permettant de déterminer la fonction de structure des AdDD et d'étendre les méthodes analytiques communément utilisées pour analyser les arbres statiques aux arbres dynamiques. Dans un premier temps, nous passons en revue les principales approches utilisées pour analyser les arbres de défaillance dynamiques, ainsi que leurs limites respectives. Le cadre algébrique permettant la modélisation des AdDD est ensuite présenté. Ce cadre algébrique est fondé sur un modèle temporel des événements et sur la définition de trois opérateurs temporels permettant de traduire la séquentialité d'apparition des événements. Ces opérateurs temporels permettent de définir algébriquement le comportement des portes dynamiques, et donc la fonction de structure des AdDD. Un modèle probabiliste de ces portes dynamiques est ensuite donné afin de pouvoir déterminer la probabilité de défaillance de l'événement sommet des arbres à partir de cette fonction de structure. Nous montrons enfin comment la fonction de structure des AdDD peut être ramenée à une forme canonique grâce à des théorèmes de réécriture, puis à une forme minimale grâce à la définition d'un critère de minimisation, et comment les AdDD peuvent être analysés de manière analytique et directe à partir de cette forme canonique minimale de la fonction de structure. Nous illustrons cette approche avec deux exemples d'AdDD issus de la littérature.
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Daher, Céline. "Analyse par spectroscopies Raman et infrarouge de matériaux naturels organiques issus d'objets du patrimoine : méthodologies et applications." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00742851.
Анотація:
Les substances naturelles organiques (résines d'arbres, huiles siccatives, colles animales, ou gommes) ont été employées, dans le domaine du patrimoine, dans différents contextes et applications. Leurs aspects similaires sous forme brute, transformée, ou altérée, et leurs compositions chimiques complexes rendent leur identification et leur discernement difficiles. Les techniques de référence utilisées pour leur analyse sont les méthodes séparatives couplées à la spectrométrie de masse, qui nécessitent un prélèvement destructif de l'échantillon peu favorable dans le domaine du patrimoine. Dans ce travail, une approche alternative non destructive exploitant les potentialités des spectroscopies Raman et infrarouge a été développée. Des méthodologies de traitement des signatures vibrationnelles mettant en évidence les différences entre les familles chimiques de notre corpus sont proposées sur la base de procédures multivariées (décompositions spectrales, analyses en composantes principales). Les substances naturelles organiques ont pu être classées par familles et sous-familles chimiques, leur vieillissement a été caractérisé, et les composants de mélanges organiques ont pu être identifiés et quantifiés. L'ensemble des développements méthodologiques a été appliqué à différents types de matériaux du patrimoine culturel, représentatifs des situations pouvant être rencontrées : des résines archéologiques d'un site yéménite médiéval, des matériaux bruts issus du fonds de commerce d'un marchand de couleurs du XIXème siècle, et enfin un corpus d'instruments de musique vernis issus des collections du Musée de la Musique (Paris).
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Paris, Céline. "Méthodologies spectroscopiques pour l'étude de matériaux : objets du patrimoine de la fin du 19ème au début du 20ème siècle." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00711236.
Анотація:
A partir de la fin du 19ème siècle, des matériaux artificiels (le celluloïd, l'acétocellulose et la galalithe) sont mis au point et employés pour la fabrication d'objets de la vie quotidienne, en même temps que des matériaux naturels (nacre, bois, corne, écaille, ivoire et os), utilisés depuis toujours. Ces matériaux artificiels sont utilisés, dans un premier temps, pour imiter les matières naturelles, puis, dans un second temps, pour proposer d'autres formes et un choix de couleurs plus large. Aujourd'hui, l'enjeu est de mettre au point des méthodologies d'analyses afin de différencier et d'identifier ces matériaux qu'ils soient naturels ou artificiels. Les objets que nous avons analysés sont des éventails et des boutons, datés entre la fin du 19ème et le début du 20ème siècle, et conservés dans les collections du musée Galliera, à Paris. Les méthodologies d'analyse doivent être totalement non-destructives. Deux techniques d'analyses répondent à ce critère : la spectroscopie Raman et la spectroscopie infrarouge-ATR (Attenuated Total Reflexion). Les compositions chimiques de ces neuf matériaux étant extrêmement diversifiées, une unique méthodologie ne peut suffire à les identifier tous. Aussi, nous avons établi plusieurs stratégies d'identification, adaptées à chaque type de matériau. Les matériaux naturels, nacre et bois, sont identifiés par comparaison de leurs spectres Raman à des spectres de référence. Les matériaux artificiels, celluloïd et acétocellulose, sont aussi identifiés en spectroscopie Raman, par référence à leurs composants principaux. L'analyse spectrale des bandes amide I des spectres infrarouge-ATR de la corne, de l'écaille et de la galalithe a permis la détermination des structures secondaires de ces matériaux, conduisant à leur différenciation. Enfin, la différenciation des ivoires et des os nécessite l'application d'une analyse chimiométrique (analyse en composantes principales) de l'ensemble de leurs spectres infrarouge-ATR. Toutes ces stratégies d'identification ont été appliquées aux éventails et boutons du musée Galliera, et le matériau de chacun d'entre eux a été soit caractérisé, soit identifié. Ces identifications ont permis, entre autre, la mise en évidence de l'introduction précoce des matériaux artificiels dans la fabrication d'accessoires de mode (éventail de 1885 identifié en celluloïd).
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Bouyon, Yenda Tracy Christ. "Synthèses, analyses et applications de systèmes à base de nanoparticules hybrides Or/Thiol." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4761.
Анотація:
Cette thèse développe la synthèse contrôlée et la purification de nanoparticules d’or hybrides, AuNPs stabilisées par des thiols organiques modulant leurs propriétés de surface. Les applications visent la catalyse et le domaine biomédical, impliquant un contrôle poussé des nanoobjets introduits. Les synthèses des AuNPs organiques sont développées à partir de la méthode de Brust, avec le 4-hydroxythiophénol et le 4-méthylthiophénol. Elles conduisent à des nanoparticules hybrides stables d’environ 2 nm. Les fractions de purifications sont analysées par MET, UV-visible, RMN et ATG, caractérisant le cœur d’or, la couche de ligands et leurs interactions. Il apparaît que les AuNPs hybrides présentent un assemblage de thiols en monocouche ou en multicouche. Une nouvelle voie de synthèse directe en phase aqueuse d’AuNPs d’environ 4 nm, stabilisées par le 4-hydroxythiophénol, est ensuite développée. Ces AuNPs sont purifiées par dialyse et caractérisées par MET, UV-visible, RMN et ATG. Les fractions d’AuNPs organiques, présentant différents états de surface, sont imprégnées dans la silice mésoporeuse SBA-15. Les isothermes d’adsorption et la manométrie sous diazote indiquent une bonne dispersion des AuNPs et une insertion dans les canaux. Nous introduisons l’exploration d’applications ciblées. L’utilisation des AuNPs organiques lors de l'oxydation d’alcènes tend à améliorer la sélectivité du sel de manganèse catalytique. Pour le domaine biomédical, les AuNPs aqueuses présentent une bonne dispersibilité en milieux aqueux biocompatibles. Les premiers tests in-vitro sur des cellules de sarcomes humains montrent une faible cytotoxicité et une bonne pénétration intracellulaireThis Ph.D. work developed the controlled synthesis and purification of hybrid gold nanoparticles AuNPs, stabilized by organic thiols that are tuning their surface properties. The targeted applications are the catalysis and in the biomedical field, requiring a thorough control of the introduced nanoobjects. Syntheses of the organic AuNPs were developed from the Brust method, using 4-hydroxymercaptophenol or 4-methylmercaptophenol, leading to stable hybrid gold nanoparticles of size 2 nm. Purified fractions were characterized using TEM, UV-visible, NMR and TG analysis, issuing key data about the gold core, the organic layer and their interactions. Among the different fractions of AuNPs, the organic thiol ligands appeared to be assembled either as a monolayer or a multilayer pattern. A new direct route for synthesis of aqueous AuNPs of size 4 nm, stabilized by 4-hydroxymercaptophenol, has been developed. The AuNPs were purified using dialysis and characterized by TEM, UV-visible, NMR and TG analysis. Organic AuNPs, exhibiting different surface properties, were impregnated into SBA-15 mesoporous silica. Adsorption isotherms and nitrogen adsorption/desorption studies were in good agreement with the homogeneous distribution of AuNPs and the significant incorporation into the porosity. Finally, exploration of the targeted applications was started. The use of organic AuNPs for alkene oxidation tends to improve the selectivity of manganese salt catalyst. In the biomedical field, the aqueous AuNPs exhibited good dispersibility into biocompatible aqueous solvents. First in-vitro assays involving human sarcoma cells line showed limited cytotoxicity and good cellular uptake
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Plougonven, Erwan. "Lien entre la microstructure des matériaux poreux et leur perméabilité : Mise en évidence des paramètres géométriques et topologiques influant sur les propriétés de transport par analyses d'images microtomographiques." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440189.
Анотація:
Ce travail a pour but de concevoir des outils d'analyse d'image 3D de matériaux poreux, obtenues par microtomographie à rayons X, afin de caractériser géométriquement la structure micronique des pores et de mettre en évidence le lien entre microgéométrie et propriétés de transport macroscopiques. Partant d'une image segmentée, une séquence complète de traitements (filtrage d'artefacts, squelettisation, LPE, etc.) est proposée pour positionner et délimiter les pores. Une comparaison aux techniques existantes est faite, et une méthodologie qualifiant la robustesse des procédures est présentée. Cette décomposition est utilisée, premièrement pour extraire des descripteurs géométriques de la microstructure porale qui sont examinés en rapport avec la perméabilité intrinsèque ; deuxièmement pour aider à la construction d'un réseau de pores permettant d'effectuer des simulations numériques.
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Plougonven, Erwan Patrick Yann. "Lien entre la microstructure des matériaux poreux et leur perméabilité : mise en évidence des paramètres géométriques et topologiques influant sur les propriétés de transport par analyses d’images microtomographiques." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13847/document.
Анотація:
Ce travail a pour but de concevoir des outils d'analyse d'image 3D de matériaux poreux, obtenues par microtomographie à rayons X, afin de caractériser géométriquement la structure micronique des pores et de mettre en évidence le lien entre microgéométrie et propriétés de transport macroscopiques. Partant d'une image segmentée, une séquence complète de traitements (filtrage d'artefacts, squelettisation, LPE, etc.) est proposée pour positionner et délimiter les pores. Une comparaison aux techniques existantes est faite, et une méthodologie qualifiant la robustesse des procédures est présentée. Cette décomposition est utilisée, premièrement pour extraire des descripteurs géométriques de la microstructure porale qui sont examinés en rapport avec la perméabilité intrinsèque ; deuxièmement pour aider à la construction d’un réseau de pores permettant d’effectuer des simulations numériquesThe objective of this work is to develop 3D image analysis tools to study the micronic pore structure of porous materials, obtained by X-ray microtomography, and study the relation between microgeometry and macroscopic transport properties. From a binarised image of the pore space, a complete sequence of processing (artefact filtration, skeletonisation, watershed, etc. ) is proposed for positioning and delimiting the pores. A comparison with available methods is performed, and a methodology to qualify the robustness of these processes is presented. The decomposition is used, firstly for extracting geometric parameters of the porous microstructure and studying the relation with intrinsic permeability; secondly to produce a simplified pore network on which to perform numerical simulations
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Souton, Emilie. "Utilisation de biotests in vitro, en complément d’analyses chimiques, pour l’évaluation du danger lié aux matériaux papiers-cartons recyclés destinés au contact alimentaire." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCK057.
Анотація:
Les matériaux au contact des aliments (MCDA) constituent un enjeu majeur pour les industriels européens de l’alimentation et de l’emballage d’autant que les MCDA doivent être produits selon les bonnes pratiques de fabrication et être en accord avec les règlementations, notamment le règlement cadre européen 1935/2004. Les MCDA constituent une source potentielle de contamination des aliments car ils peuvent transférer des constituants aux aliments par migration. Parmi les MCDA, les matériaux papiers-cartons sont les plus utilisés après les matériaux plastiques et leur taux de recyclage en Europe était de 72% en 2015 et il ne cesse d’augmenter. En plus des substances dites intentionnelles (SI), des substances non intentionnelles (SNI) peuvent migrer du MCDA vers l’aliment ; elles peuvent être des impuretés, des produits de dégradation, des contaminants provenant des matériaux recyclés etc. Actuellement, de nombreuses SNI ne sont pas identifiées. La présence potentielle de SNI et la nature complexe de ces matériaux rendent difficile l’étude des MCDA papiers-cartons recyclés. Ce projet de thèse a pour objectif d’évaluer le danger lié de ces matériaux. Pour cela, des papiers-cartons recyclés ont été prélevés le long d’une chaine de production (du papier-carton à recycler de début de chaine au papier-carton issu du processus de recyclage), extraits dans l’eau puis lyophilisés. Des analyses chimiques ont été réalisées par spectrophotométrie et par des méthodes chromatographiques (HPLC, GC-MS, LC-MS, ICP-MS). Ces analyses ont montré la présence d’un plus grand nombre de substances dans le papier-carton de début de chaine par rapport au papier-carton de fin de chaine de recyclage. Parmi les composants détectés, des substances naturelles ont été identifiées dans les deux extraits étudiés, provenant notamment du bois qui est la matière première utilisée pour la fabrication du papier (polymères de cellulose, d’hémicellulose et de lignine, acides gras, sucres, acides résiniques ou encore des phénols). D’autres substances identifiées comme additifs ou contaminants ont été caractérisées dans les extraits étudiés, dont bisphénols, des molécules appartenant à la famille des phthalates, des amines aromatiques ou encore des hydrocarbures saturés d’huiles minérales. Il est à souligner qu’une grande partie des substances identifiées dans le produit de début de chaine étaient absentes du produit de fin de chaine. En parallèle des analyses chimiques, des biotests ont été réalisés afin d’identifier des mécanismes d’action et des potentiels effets « cocktail ». Grâce à une batterie de biotests, les effets des extraits sur des cibles toxicologiques ont été étudiés sur différentes lignées cellulaires humaines (deux lignées hépatiques HEpG2 et HepaRG, la lignée hERα-HeLa-9903 et la lignée MDA-kb2): cytotoxicité, génotoxicité et potentiel perturbateur endocrinien. A la plus forte concentration testée, seul l’extrait de produit de fin de chaine a entrainé un effet cytotoxique sur la lignée MDA-kb2. Cependant, les mêmes conditions de test ont montré que les produits de départ et de fin de chaine pouvaient entrainer un stress oxydant dans les lignées hépatiques utilisées. L’évaluation de la génotoxicité a montré des effets génotoxiques des deux papiers-cartons étudiés. Cependant, contrairement aux lésions du matériel génétique induites par le produit de départ, les dommages de l’ADN dus au produit de de fin de chaine pourraient ne pas être réparables pas les systèmes de réparation cellulaires et entrainer des mutations chromosomiques. Enfin, l’étude du potentiel perturbateur endocrinien a mis en évidence des activités oestrogéniques et antiandrogéniques dose-dépendantes des extraits étudiés. Ainsi, la mise en corrélation des résultats d’analyses chimiques et toxicologiques permet d’offrir une stratégie pertinente pour l’évaluation du danger lié aux MCDA, afin d’aider les industriels dans l’évaluation du risque des potentiels NIAS présents dans ces matériauxFood contact materials (FCM) are a major issue of concern for European packaging and food companies as FCM must be produced in accordance with the good manufacturing practices and be in compliance with European Regulation 1935/2004/UE. FCM could be a potential source of food contamination because they could release chemicals by a phenomenon called migration. Among FCM, paperboards are the most common materials after plastics and the recycling rate of paperboards is high and was 72% in Europe in 2015. In addition to started substances also called Intentionally Added Substances (IAS), Non-Intentionally Added Substances (NIAS) such as impurities, degradation products, contaminants from recycled materials etc, are also able to migrate from the FCM to food and many of them are not always fully characterized. Assessing the risk of recycled paperboards FCM is difficult because of NIAS and as recycled paperboards can be complex mixtures of substances. This thesis project uses a methodology combining chemical analysis and in vitro bioassays to evaluate the potential hazard of recycled food contact paperboard extracts. For this study, recycled paperboards have been sampled at different steps a food packaging production chain (the starting paperboard of the beginning of the production chain and the end paperboard issued from the recycling process), extracted with water and the dry matter content was recovered by freeze-drying. Chemical analysis of the extracts was performed by spectrophotometry and by chromatographic methods (HPLC, GC-MS, LC-MS and ICP-MS). Chemical analysis showed the presence of a higher number of substances in the starting paperboard than the end paperboard issued from the recycling process. Among these substances, several natural substances were detected in both extracts such as wood extractives (polymers of cellulose, hemicellulose and lignin, fatty acids, sugars, resin acids and phenols). Other substances identified as additives and contaminants were characterized in both extracts such as bisphenols, phthalates, aromatic amins or mineral oil saturated hydrocarbons. It is important to precise that a large number of the substances of the starting paperboard were not detected in the end paperboard. In parallel to chemical characterization, bioassays were used as relevant tools to identify mechanisms of action and potential “cocktail effects”. A battery of bioassays has been performed using different human cell lines (two hepatic cell lines HepG2 and HepaRG, the hERα-HeLa-9903 cell line and the MDA-kb2 cell line) to check toxicological endpoints which are relevant to low exposure: cytotoxicity, genotoxicity and potential endocrine disruption. No cytototoxic effects of both extracts were observed on both human hepatic cell lines HepG2 and HepaRG neither on the HeLa 9903 cell line; whereas the end paperboard extract had cytotoxic effects on MDA-kb2 cells at the highest tested concentration. However, in the same conditions, the starting and the recycled end paperboard extracts were able to induce oxidative stress in the used cell lines. The results of the genotoxicity study showed genotoxic effects of the starting paperboard and the end paperboards. The DNA damage induced by the starting paperboard in the used cellular models might be repaired by cell repair systems. In contrast, data of this study suggest that the end paperboard was able to induce DNA damage that might turn into chromosomal mutations. Data of the endocrine disruption potential showed that the tested FCM paperboard extracts induced significant agonist and dose dependent estrogenic and antiandrogenic activities in the used cell lines. The correlation of the results of the in vitro toxicological study and chemical analysis offers a relevant strategy for hazard assessment of FCM in order to help manufacturers to manage the risk of NIAS
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Buvignier, Amaury. "Caractérisation du rôle de l'aluminium dans les interactions entre les microorganismes et les matériaux cimentaires dans le cadre des réseaux d'assainissement." Thesis, Toulouse, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAT0022/document.
Анотація:
Une part importante de la détérioration des réseaux d’assainissement en matériau cimentaire est d’origine biologique. Dans ce contexte, les matériaux à base de ciment alumineux ont montré une meilleure durabilité que ceux à base de ciment Portland ordinaire, couramment utilisés. Les hypothèses de la littérature qui expliqueraient cette meilleure résistance sont centré sur l’aluminium (présent à plus de 50% dans les ciments alumineux pour seulement 5% dans les ciments Portland). L’objectif de cette thèse est de caractériser et hiérarchiser les mécanismes de résistance des matériaux cimentaires lors de la biodétérioration. Cela permettra de comprendre le rôle de l’aluminium dans les interactions entre les microorganismes et les matériaux cimentaires. Après des études en réacteur et des tests de biodétérioration de pâte de ciments en laboratoire, il semblerait que la principale cause de résistance est due à la réactivité des matrices cimentaires plus qu’à un effet inhibiteur de l’aluminium ou du matériau sur les microorganismesAn important part of the deterioration observed in concrete sewer networks is due to biological activity. In this context, calcium aluminate cement (CAC) based material has shown a better durability than ordinary Portland cement, usually used in such context. In literature, hypothesis explaining the better resistance are focused on aluminium. The aim of the project is to characterize the role of aluminium in the interactions between cementitious material and microorganisms. Reactor study and Lab scale aggressive biodeterioration protocol of cementitious material revealed that the better resistance of CAC is due to their lower reactivity and not to a bacteriostatic effect of the material on the microorganisms
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Gariani, Gianluca. "Déchiffrer les matériaux, l'origine, et les procédés de fabrication des "Madonne di gesso" : étude technique de reliefs en stuc des maitres sculpteurs de la Renaissance Italienne." Thesis, Cergy-Pontoise, 2019. http://www.theses.fr/2019CERG1027.
Анотація:
Dans l’Italie de la Renaissance ont été largement diffusées des séries de reliefs en «stuc», souvent représentant la Vierge etl’Enfant, créées à partir des modèles de grands sculpteurs de l’époque. Malgré leur présence très abondante dans les collectionsde musées, très peu d’études d’envergure ont été entreprises sur le matériau constitutif. Dans cette thèse, intégrée dans le projetESPRIT, grâce à la mise en oeuvre d’un protocole analytique multiple permettant la caractérisation multi-échelle du stuc, trois axesde recherche ont été explorés : l’identification du matériau et des témoins de leur mise en oeuvre, l’origine des matières premièreset l’étude de la sérialité des productionsLes analyses par XRD, SEM-EDX et PIXE révèlent que les 30 reliefs du corpus sont constitués de stucs gypseux, contenant 40-44wt% CaO pour 52-56 wt% SO3. Les mesures par PIXE et LA-ICP MS des éléments traces d’une part et l’étude de la forme des poreset l’estimation du taux de gâchage par SR-μCT d’autre part permettent de mettre en évidence un ensemble de plus de 20 oeuvresprésentant les mêmes caractéristiques. Cette constatation confirmerait l’hypothèse d’une zone de production majeure, peut-êtreFlorence selon les historiens d’art. Des variations légères dans les proportions d’éléments traces, dans le taux de gâchage ouencore dans les microstructures peuvent être des indices d’ateliers différents, mais toujours autour de Florence. L’analyseminéralogique et géochimique ou isotopique d’une trentaine d’échantillons de matériaux gypseux provenant de 3 carrières degypse et d’albâtre proches de Florence montre que les carrières miocènes seraient peut-être les sources d’approvisionnement enmatière première.Des proportions différentes de minéraux accessoires, notamment des argiles plus ou moins riches en Potassium et Magnésium,ainsi que des teneurs différentes en éléments traces dont des terres rares, des mésopores de formes différentes, indices d’unegranulométrie différente de la matière première utilisée ont été détectés dans quelques oeuvres. Créées d’après des modèles parDonatello (et Bellano) et Rossellino, deux artistes ayant résidé dans plusieurs régions d’Italie, ces oeuvres ont peut-être étéréalisées dans d’autres lieux que l’espace florentin, comme le nord de l’Italie.En parallèle, des tests ont été réalisés par THz-TDI et par radiographie X/tomographie, pour tenter de mettre en évidence demanière non destructive la stratigraphie des différentes couches de plâtre, témoin de la mise en oeuvre des matériaux lors dumoulageEnfin, l’aspect sériel des productions a été abordé à travers l’analyse par scan 3D, de 3 séries de tirages appartenant à 3 modèlesd’après Donatello, Desidério da Settignano et Rossellino. Les données obtenues permettent de comparer et de quantifier lessimilitudes et les différences d’un tirage à l’autre et de proposer ensuite une chronologie dans les tirages et de vérifierl’appartenance de chaque pièce à une même génération de moulagesThe production of devotional reliefs flourished in 15th century Florence, where original marble models from Renaissance Masters were moulded to be reproduced in series. Among the materials mostly used to this purpose was the so-called “stucco”. Despite the wide diffusion of stucco reliefs, details concerning their constitutive materials and manufacturing processes are fragmentary and poorly studied. In the framework of a multidisciplinary project fostered by the Louvre Museum, this thesis explored three research lines in order to: 1) identify and characterise stucco mineral constituents; 2) determine raw material provenance; 3) investigate manufacturing techniques and serial casting processes.A multi-analytical approach was devised to investigate composition (SEM-EDX, PIXE, LA-ICP-MS) and structure (XRD, FEG-SEM, SµCT) of micro samples obtained from 30 representative artworks attributed to 7 Florentine Masters.Results showed that all the artworks are made of a gypsum based stucco (40-44 wt% CaO and 52-56 wt% SO3) with secondary mineral phases (anhydrite, calcite, dolomite, celestine and clay minerals) in few weight percentage maximum.PIXE and LA-ICP MS trace elements analyses, the study of W/P ratio and pores morphology by SEM-EDX and SµCT, pointed out that about 20 reliefs present similar compositional and structural parameters. This confirms the hypothesis of common practices and of a common production centre according to the Florentine attribution of the artworks.A geological survey was performed in 3 quarries in the surroundings of Florence and the provenance of the raw gypsum was investigated by means of geochemical and isotopic composition. In particular synsedimentary clay minerals with variable amounts of K, Mg and Fe, related trace elements (e.g. Ti and REE), and multi isotopic fingerprint (S, O, Sr) have been tested as provenance markers. Usefulness and pitfalls of the approach were verified through a first promising comparison with data obtained on stucco reliefs. Miocene quarries seems to have compatible signature with the ones measured on artworks.Nonetheless, small differences related both to accessory minerals proportions, to trace element contents, and to pores microstructures suggest that some of the stucco reliefs after models of Donatello and A. Rossellino might have been produced following different practices or particularly by using different raw materials. These evidences, corroborated by the activity of these artists in many Italian regions, raise the hypothesis of the production of these casts outside the Florentine area.In parallel, THz-TDI, Xray radiography and Computed Tomography were tested for the non-invasive investigation of the internal stratigraphy of plaster layers possibly revealing different manufacturing techniques.Finally, serial manufacturing techniques were investigated on 3 groups of replicas belonging to 3 models after Donatello & B. Bellano, D. da Settignano and A. Rossellino. Structured light 3D scanner and mesh comparison of the 3D models obtained on stucco casts proved to be a very useful tool. The method allowed to measure millimetric differences of shapes and topography among reliefs stored at the Louvre, Bargello and Bardini Museum. This helped to find direct correlations between casts, to verify which ones were most likely produced with the same mould, and to propose a chronology within the same casting series.Results obtained disclosed new and important insights on the practices of 15th century Florentine botteghe and on the manufacturing of these artworks. This work and the large set of data produced will also provide solid basis for further investigations and will hopefully prompt interest on this topic worth to be studied with increased attention
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Yao, Wei-Zhen. "Analyses thermomécaniques multi-échelles expérimentale et numérique pour des empilements de couches minces en microélectronique." Thesis, Tours, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUR4023.
Анотація:
Ce travail a pour objectifs de comprendre et de prédire les gauchissements de plaquettes en silicium durant le procédé de fabrication des composants électroniques de type PTIC. Ces gauchissements sont en partie responsables de plusieurs problèmes de productivité. Cette étude repose sur un couplage entre les calculs analytiques, la modélisation par élément finis et l’expérimentation. La caractérisation mécanique des films minces constituant l’empilement a été effectuée par des techniques spécifiques comme la nanoindentation complétée par des modélisations numériques. Les contraintes intrinsèques dans les films minces ont été déterminées en couplant des mesures de gauchissements des plaquettes et des calculs par éléments finis. Les valeurs du module d’Young et des contraintes intrinsèques obtenues constituent des variables d’entrée pour calculer les gauchissements de la plaquette par des approches analytiques et numériques. La complexité des structures (plaquettes avec des milliers de puces) a nécessité l’utilisation des modèles d’homogénéisation pour estimer numériquement les gauchissements. Les résultats obtenus ont permis de prédire les gauchissements à l’échelle des plaquettes dans le but d’optimiser les conditions de fabrication afin de minimiser les risques d’apparition des problèmes mécaniquesThe aim of this work is to understand and predict the warpage of silicon wafers during the fabrication process of PTIC microelectronic components. The warpages are partially responsible for several productivity problems. This study is done by coupling analytical calculation, finite element modeling and experimentation. The mechanical characterization of thin films constituting the multi-layered stack has been carried out by an experimental method nanoindentation with the help of a finite element model. The intrinsic stress in the thin films has been determined by coupling measurements of the wafer warpage and a finite element model. The obtained Young’s modulus and intrinsic stress are used to feed the database for calculating the wafer warpage by analytical and numerical approaches. The complexity of the structures (thousands of components in the wafer) required the use of homogenized models to calculate the wafer warpage. These results obtained allow the prediction of the wafer-level warpage in order to optimize the fabrication process flow and therefore reduce the risk of the mechanical problem
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Suavet, Clément. "Contribution à la caractérisation physique et isotopique des micrométéorites." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00408022.
Анотація:
La collection de micrométéorites des Monts Transantarctiques comporte des micrométéorites accumulées pendant plusieurs centaines de milliers d'années, dont un nombre exceptionnel de particules de diamètre >400 μm, qui nous ont permis de démontrer que leur distribution en taille reste la même sur la gamme 100–1600 μm, ainsi que d'en effectuer une caractérisation magnétique et isotopique : la magnétite qu'elles contiennent en abondance est formée lors de l'entrée atmosphérique, elle enregistre une aimantation thermorémanente – lors du refroidissement dans le champ terrestre – qui peut être suffisante pour causer des anomalies dans l'enregistrement paléomagnétique des sédiments dans lesquels les micrométéorites se déposent ; les rapports isotopiques de l'oxygène indiquent, contrairement au dogme actuel, qu'une partie des micrométéorites est apparentée aux chondrites ordinaires ou à des corps parents encore inconnus, et non aux seules chondrites carbonées.
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Yang, Jie. "Analyses numériques de la problématique multi-physique des fontis au voisinage d’une digue ou d’un ouvrage linéaire." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019ECDN0016/document.
Анотація:
Les géo-structures telles que les barrages et les digues sont soumises à des écoulements hydrauliques variant dans le temps et dans l'espace. L'eau qui traverse ces milieux poreux peut entraîner le détachement et le transport de certaines particules des sols constituant les structures et leurs fondations. Ce problème est généralement appelé "érosion interne". Le terme suffusion, un type d'érosion interne, se réfère au détachement et au transport de particules les plus fines à traversune matrice de sol poreuse plus grossière en raison d'un écoulement hydraulique. L'évolution temporelle de la suffusion peut modifier les propriétés hydrauliques et mécaniques des sols et peut entraîner des changements importants dans le comportement de telles structures pouvant aller jusqu’à leur effondrement. Ce travail de thèse tente de contribuer à la conception et à la durabilité des ouvrages en ingénierie géotechnique et hydraulique en mettant un accent particulier sur les barrages, les levées et les digues. Il a été consacré à développer un modèle numérique de suffusion en introduisant d’une part le couplage des phénomènes hydrauliques et mécaniques et d’autre part le couplage des phénomènes d'érosion et de filtrationGeo-structures such as dams and levees or dikes are subjected to seepage varying in time and space. The water flowing through these porous media can lead to the detachment and transport of part of the soil particles within the structures or their foundations. This problem is usually called internal erosion. The term suffusion, one type of internal erosion, refers to the detachment and transport of finer particles through a coarser porous soil matrix due to seepage flow. Suffusion can modify with time the hydraulic and mechanical properties of the soils and may trigger significant damage on such structures and lead eventually to their collapse. This research attempts to contribute to the design and sustainability of geotechnical and hydraulic engineering structures, with a particular focus on embankment dams, levees, and dikes. It aims to develop a numerical model of suffusion by introducing, on the one hand, the coupling of the hydraulic and mechanical phenomena and, on the other hand, the coupling of erosion and filtration
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Rival, Guilhem. "Vieillissement sous irradiation électronique du PolyEtherEtherKetone : optimisation des propriétés électriques pour applications en environnement spatial." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30073.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans une thématique de recherche liée au comportement des polymères en environnement spatial. Elle présente deux objectifs : étudier le vieillissement du PolyEtherEtherKetone (PEEK) sous irradiation électronique et optimiser ses propriétés électriques afin de limiter les phénomènes de charge de surface. Pour cela, des composites PEEK/Fibres Courtes de Carbone ont été élaborés. Le seuil de percolation électrique des fibres a été déterminé à un taux volumique de 9%. Les applications spatiales du PEEK nécessitant un comportement isolant électrique, le taux de charges de 3 %vol a été sélectionné. La présence des fibres permet d'améliorer la conductivité électronique à température ambiante, même en-dessous du seuil de percolation électrique. Les matériaux ont alors été soumis à un flux d'électrons de haute énergie afin de simuler leur vieillissement en environnement spatial. L'analyse des échantillons irradiés a mis en évidence deux phénomènes de vieillissement simultanés : une réticulation de la phase amorphe et une amorphisation de la phase cristalline. L'irradiation au voisinage de la transition vitreuse (165 °C) conduit à une densité de réticulation plus importante due à un taux de recombinaison des radicaux plus élevé. Dans les composites, les fibres limitent l'amorphisation et stabilisent le comportement mécanique. Vis-à-vis des propriétés électriques, le vieillissement induit une diminution de la conductivité ionique au-dessus de Tg. Dans les composites, cette diminution est amplifiée. À température ambiante, l'irradiation à 25 °C ou à 165 °C conduit à des évolutions opposées du transport électronique associées à la compétition entre réticulation et amorphisation. Dans les composites, les fibres stabilisent l'évolution de la relaxation de potentiel et permettent toujours un écoulement plus rapide des électronsThis thesis is part of a research concerning the behaviour of polymers in space environment. It has two goals: to study the ageing of PolyEtherEtherKetone (PEEK) under electronic irradiation and to optimise its electrical properties in order to limit surface charge phenomena. For this purpose, PEEK/Short Carbon Fibre composites have been developed. The electrical percolation threshold of the fibres was determined at a volume content of 9 %. As space applications of PEEK require an electrical insulating behaviour, a filler content of 3 %vol was selected. The presence of the fibres improves electronic conductivity at room temperature, even below the electrical percolation threshold. Samples were then subjected to a high-energy electron beam to simulate their ageing in a space environment. Analysis of the irradiated samples revealed two simultaneous ageing phenomena: cross-linking of the amorphous phase and amorphisation of the crystalline phase. Irradiation near the glass transition (165 °C) leads to a higher cross-linking density due to a higher recombination rate of radicals. In composites, fibres limit amorphisation and stabilise the mechanical behaviour evolution. With regard to the electrical properties, ageing induces a decrease in ionic conductivity above Tg. In composites, this decrease is amplified. At room temperature, irradiation at 25 °C and at 165 °C leads to opposite evolutions in electronic transport which are associated with competition between cross-linking and amorphisation. In composites, fibres stabilize the evolution of potential relaxation and always allow a faster flow of electrons
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Carré, Méline. "Développement de nouveaux polymères fonctionnels et intelligents, ayant des propriétés optiques modifiables sur demande." Thesis, Mulhouse, 2021. http://www.theses.fr/2021MULH4570.
Анотація:
Les thermoplastiques sont une classe de polymères largement utilisés dans l’industrie en raison de leurs faibles coûts de traitement. Les granulés de thermoplastique sont chauffés et le thermoplastique fondu peut alors prendre toutes les formes souhaitées. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées comme le moulage par injection, l’extrusion, le thermoformage ou l’impression 3D pour donner cette forme. Aucun solvant n’est requis pendant ces procédés. La caractéristique intéressante est que les thermoplastiques sont recyclables, contrairement à l’autre classe de polymère appelée thermodure. En effet, le matériau peut être chauffé pour être fondu plusieurs fois sans affecter la structure chimique. Les thermoplastiques attirent donc l’intérêt de plusieurs secteurs d’activité comme la médecine, l’aéronautique ou l’automobile.L’objectif de ce travail est de développer des thermoplastiques intelligents avec de nouvelles propriétés supplémentaires. Des additifs sont incorporés dans le thermoplastique pour donner des propriétés réactives aux stimuli. Habituellement, les additifs sont mélangés avec de la résine et l’encre est appliquée sur la surface ou des thermoplastiques sont solubilisés pour être mélangés avec les additifs. Dans cette étude, nous voulons éviter le procédé avec un revêtement et l’utilisation de solvant afin d’obtenir des propriétés intrinsèques par une voie sans solvant. Par conséquent, les additifs sont mélangés avec le thermoplastique fondu. La difficulté est alors d’incorporer l’additif et de mouler les thermoplastiques à haute température (de 150 °C à 300 °C) sans endommager les additifsThermoplastics are a class of polymers widely used in industry because of their low processing costs. Pellets of thermoplastic are heated and then the melted thermoplastic can take every shape. Several methods can be used like injection molding, extrusion, thermoforming or 3D printing to give the shape. No solvent is required during the process. The interesting characteristic is that thermoplastics are recyclable, unlike the other class of polymer called thermoset. In fact, the material could be reheated to be remolded several times without affecting the chemical structure. All of these attract the interest of several sectors like medicine, aeronautics or automobile. The aim of this work is to develop smart thermoplastics with new additional properties. Additives are incorporated into the thermoplastic to give stimuli responsive properties. Usually additives are mixed with resin and the ink is applied to the surface or thermoplastics are solved to be mixed with additives. In this study, we want to avoid coating and solvent in order to obtain intrinsic properties by cleaning way. Therefore, additives are mixed with melted thermoplastic. The difficulty is to incorporate the additive and mold thermoplastics at high temperature (from 150 °C to 300 °C) without damaging additives
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Pouyet, Emeline. "Nouvelles méthodes de préparation et d'analyse par combinaison de techniques synchrotron hyperspectrales pour l'étude de micro-fragments de peintures et d'autres matériaux du patrimoine culturel." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENY088/document.
Анотація:
Le projet vise à développer une nouvelle approche méthodologique dans le but d'améliorer l'utilisation combinée de plusieurs techniques de microscopies infrarouge et X lors de l'analyse de fragments de peintures. Historiquement et ordinairement, les fragments de peintures sont préparés en coupes épaisses polies et les analyses sont réalisées à la surface de ces dernières. Bien que cette préparation d'échantillon facilite sa manipulation ainsi que son orientation lors des analyses, elle limite aussi l'efficacité et la faisabilité de certaines techniques de microscopie. Par conséquent, ce travail propose d'explorer une nouvelle stratégie analytique : la préparation et l'analyse de coupes fines. Ces deux étapes ont été optimisées et validées dans le cadre d'analyses par µFTIR, µXRD, µXRF et µXANES. En parallèle, de nouvelles possibilités analytiques ont été testées dans le cadre de l'analyse des peintures, basées sur la technique XANES plein champ. Les échantillons de peintures se sont révélés être d'excellents candidats pour évaluer les avantages et inconvénients de cette technique pour les matériaux du Patrimoine Culturel en généralThis project aims at developing a new methodological approach, providing a more efficient and synergetic use of FTIR and X-ray microscopies, for the analysis of painting fragments. Usually, painting fragments are prepared as polished sections and analyses are carried out on the cross-section surface. This sample preparation is easy to handle, however ends into critical constraints regarding feasibility and efficiency of micro-analyses. We propose to explore a different strategy: preparation and analysis of thin sections. These preparation procedures were first optimized and validated with µFTIR, µXRF, µXRD and µXANES. Besides, new methodological capabilities based on full-field/µXANES were assessed. Paintings were ideal candidates for estimating pros and cons of this new strategy for CH materials in general
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Monnier, Judith. "Corrosion atmosphérique sous abri d'alliages ferreux historiques : caractérisation du système, mécanismes et apport à la modélisation." Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00369510.
Анотація:
La compréhension des mécanismes de la corrosion atmosphérique sous abri à très long terme des alliages ferreux concerne plusieurs applications. D'une part, l'emploi massif du fer dans l'architecture médiévale pose, notamment, la question de l'évolution à long terme de ce matériau dans ces conditions. D'autre part, la période d'entreposage, lors du processus de traitement des déchets nucléaires, pointe le besoin d'une modélisation sur plusieurs centaines d'années du comportement des aciers doux, matériau envisagé pour les sur-containers. Une approche commune a été développée pour ces deux problématiques et appliquée sur le chaînage de renfort métallique de la cathédrale d'Amiens (XVe siècle). La corrosion atmosphérique sous abri à long terme est contrôlée par un cycle d'humidification - séchage, durant lequel la couche oxydée joue un rôle. Le premier axe de travail a donc consisté à caractériser finement le système de corrosion, à l'aide d'un croisement de techniques, depuis l'échelle macroscopique jusqu'à l'échelle nanométrique. L'accent a été en particulier mis sur les techniques d'analyse structurale micro-focalisées (µ-Raman, µ-DRX et µ-XAS), qui permettent de déterminer la nature des phases présentes, leur localisation et leurs proportions. Le système de corrosion est composé du milieu environnant, de la couche de produits de corrosion et du substrat métallique. Les couches de produits de corrosion sont constituées d'une matrice de goethite nanocristallisée, contenant de faibles quantités de lépidocrocite et d'akaganéite, ces deux phases étant principalement situées en couche externe. De plus, des marbrures plus claires sont observées au sein de la matrice. Parfois composées de maghémite, ces marbrures sont principalement constituées de ferrihydrite/feroxyhite et peuvent être connectées, ou non, au substrat métallique. Dans le second axe de travail, des expériences spécifiques ont été conduites pour tester certaines hypothèses de mécanismes liées au cycle humidification-séchage. En ce sens, les sites de réduction de l'oxygène ont été localisés en milieu insaturé et plusieurs cas ont été mis en évidence, fonction de la morphologie de la couche corrodée. Par ailleurs, des expériences en cellule électrochimique couplée avec des techniques d'analyse structurale ont permis de suivre in situ la réduction de composés de référence modèles. Ce couplage a montré l'influence du mode de réduction et du pH du milieu sur la nature de la ou des phases formées. L'ensemble de ces résultats a conduit à proposer un ensemble de mécanismes pour la corrosion atmosphérique sous abri du fer à très long terme, incluant la morphologie des couches de produits de corrosion et les propriétés des phases en présence. Ces différentes hypothèses ont été intégrées dans une proposition de méthode de diagnostic de la stabilité des systèmes ferreux anciens, mais elles permettent également de discuter les modélisations existantes de la corrosion atmosphérique.
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Wang, Biyun. "Application des analyses par RMN/IRM et gammadensimétrie à la réparationdu béton âgé : étude des transferts hydriques, de l’impact sur l’hydratation du mortierde réparation et sur la durabilité du béton réparé." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1159/document.
Анотація:
La zone d'enrobage des aciers des structures en béton armé est soumise au cours de la vie de l'ouvrage à l'action de divers agents agressifs (ions chlorure, dioxyde de carbone, etc.) qui sont susceptibles d'entraîner la corrosion des armatures. Dans le cadre de la maintenance de l'ouvrage, une réparation du béton dégradé est généralement imposée afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la structure, et d'en allonger la pérennité. Cette étude s'attache à explorer les transferts hydriques qui limitent l'efficacité de la réparation au cours de l'hydratation du mortier de réparation. L'évolution microstructural et les profils hydriques sont obtenus par des techniques non-destructives comme l'imagerie résonance magnétique (IRM) et la gamma-densimétrie (GD) depuis très jeune âge à 28 jours. La durabilité du béton réparé est concernée. L'effet du séchage est évité dans cette étude. Le mortier isolé d'une même formulation est préparé pour la comparaison du comportement d'hydratation avec le mortier de réparation. Des diverses techniques classiques aident de compléter les résultats obtenus par IRM et GD. Donc le système de réparation est désigné. Les transferts hydriques à l'interface sont visualisés pendant la réparation (0 - 28 jours), afin de permettre une exploration en profondeur sur les mécanismes des couplages physico-chimiques. La réparation plus efficace donc est déterminée par cette méthodologie, en étudiant divers matériaux de réparation, divers états de support (saturé ou séché) et divers conditions environnementaux, etc. De plus, après la réparation (1 - 2 mois), la porosité totale est mesurée par GD ou la porosimétrie par l'intrusion de mercure (PIM). La distribution poreuse est aussi examinée par PIM selon la hauteur du système de réparation. Les indicateurs de durabilité (Cl- et CO2) après la réparation (> 2 mois) présentent l'empêchement de pénétration des ions chlorures et un effet non-évident pour la pénétration du dioxyde de carbone. L'évolution est suivie au fur et à mesure pendant la pénétration, afin d'explorer l'efficacité de la réparation qui s'adresse à une vie de service prolongée. Cette méthodologie pourra être appliquée aussi sur des autres systèmes, où il existe des transferts hydriques. Par exemple, une couche de protection en Béton Fibré à Ultra-haute Performance (BFUHP) sur le béton ordinaire. En conclusion, cette méthodologie en combinant des techniques non-destructifs et destructifs, est un outil d'étudier le système de réparation par un moyen systématique et quantitatif. C'est intéressant de comparer des divers cas. L'efficacité de réparation est étudiée afin d'assurer une durabilité à long termeThe coating area of steel reinforced concrete structures is subjected during service life time to various aggressive agents (carbon dioxide, chloride ions, etc.), which causes corrosion of steel rebars. Concerning the maintenance, repair works of degraded concrete cover are generally imposed to ensure its integrity and structural safety, and to extend long-term durability. This research aims in exploring moisture transfers which limit the efficiency of repair work during mortar hydration. Microstructure evolution and water profiles are obtained by non-destructive techniques such as Magnetic Resonance Imaging (MRI) and Gamma-Ray Attenuation (GRA) since casting until 28 days. The durability of repaired concrete is involved after the repair procedure. The effect of drying is avoided in this research. Sealed mortar of the same formula is prepared to compare its hydration performance with the repair mortar. Various conventional techniques help to supplement the results obtained by MRI and GRA. The configuration of designed repair systems is shown. Moisture transfers at the interface between the repair mortar and the old concrete are investigated during the repair procedure (0 - 28 days), which allows exploring the mechanisms of physico-chemical couplings. Efficient repair work can be determined for various repair materials, various substrates (initially-saturated or initially-dried), various environmental conditions, etc. Furthermore, total porosity is measured by GRA or by Mercury Intrusion Porosimetry (MIP) after the repair procedure (1 - 2 months). Pore size distribution (PSD) is also investigated by MIP at different positions within the repair systems. Durability indicators (Cl- and CO2) after the repair procedure (> 2 months) present a prevention of chloride penetration and a non-evident influence on carbonation. Evolution is followed during penetration, in order to explore repair efficiency during prolonged service life time. This methodology could also be applied on various systems where exist moisture transfers. For example, a protective layer of Ultra High Performance Fiber-Reinforced Concrete (UHPFRC) on conventional concrete. In conclusion, this methodology is a tool to investigate the repair systems in a systematic and quantitative way, by combining non-destructive and destructive techniques. It is interesting to compare aforementioned systems. Repair efficiency is investigated in order to ensure a long-term durability
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Fellah, Clémentine. "Influence de la nature des interfaces carbonées au sein des composites SiC/SiC à renfort Hi-Nicalon S et Tyranno SA3 sur leur comportement mécanique." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM078.
Анотація:
Les composites SiC/SiC à interphase pyrocarbone (PyC) sont des candidats prometteurs en tant que matériau de gainage du combustible et de structure des réacteurs à neutrons rapides, constituant une alternative aux alliages métalliques. Leur comportement sous irradiation neutronique et leur caractère réfractaire sont de sérieux atouts en milieu irradiant. Néanmoins, les fibres et la matrice en carbure de silicium (SiC) sont, individuellement, des céramiques fragiles. L’intégrité des structures ne peut donc être assurée que si le composite acquiert une tolérance aux déformations. Cette tolérance n’est possible que grâce à la présence d’une interphase de pyrocarbone, entre la matrice et les fibres, assurant le rôle de déviateur de fissures. La capacité des composites SiC/SiC à résister à l’endommagement est dictée par le couplage fibre/matrice (F/M). L’intensité de ce couplage peut être influencée par de nombreux paramètres, tels que la rugosité et la physicochimie de surface du renfort. Les travaux faisant l’objet de cette thèse ont mis en évidence une couche de carbone en surface des fibres par microscopie électronique en transmission à haute résolution (METHR) et via des analyses physicochimiques de surface. Les caractéristiques de cette couche de carbone varient avec le procédé de fabrication des fibres. Son impact sur le couplage F/M a été appréhendé par l’observation des mécanismes locaux d’endommagement. La décohésion fibre/matrice a été étudiée en analysant par METHR les régions interfaciales des composites SiC/SiC ayant subi un essai mécanique. La compréhension de l’origine de cette couche de surface de fibres a permis de mieux connaitre les mécanismes locaux d’interaction. Ces mécanismes dépendent de la structure du carbone de surface des fibres dont découle le mode d’adhésion entre ce carbone de surface et l’interphase de pyrocarbone. Un traitement de surface sur un type de fibres a alors été développé, suggérant une légère amélioration du comportement mécanique des composites SiC/SiC élaborés à partir de ces renforts fibreuxSiC/SiC composites including the third generation SiC fibers with pyrocarbon interphase (PyC) are promising candidates to improve the safety of nuclear reactors, especially for core materials such as cladding and to replace metallic alloys for these applications. Their intrinsic refractory properties, their neutron transparency and their microstructural stability when irradiated or exposed to high temperatures make them attractive for nuclear applications. However SiC fibers and SiC matrix are brittle ceramics. The integrity of the structures can be fulfilled only if the composite is damage tolerant and can acquire a pseudo-ductile mechanical behavior. An interphase is deposited between the fibers and the matrix to provide this damage tolerance of SiC/SiC composites.The ability of SiC/SiC composites to sustain damage is dictated by the fiber/matrix (F/M) coupling mode. The intensity of this coupling can be related to many parameters such as the roughness and the chemistry of the surface of the reinforcement. A carbon layer on the fiberssurface was highlighted by High Resolution Transmission Electronic Microscopy (HRTEM) and by physico-chemical analyses. The characteristics of this carbon layer vary with the fabrication process of the fibers. The impact of this carbon layer on the F/M coupling was investigated by the observation of the local damage mechanisms. To elucidate the local bonding modes governing the damage mechanisms at the F/M interface of these SiC/SiC composites, macroscopic mechanical tests have been coupled with observations of structural modifications occurring in the interface region after loading. Understanding the origin of this carbon layer allowed elucidating the local interaction mechanisms according to these studied materials. These mechanisms depend on the carbon structure of the SiC fibers surface which in turn governs the adhesion between this carbon and the PyC interphase. Thanks to this study, a surface treatment on fibers was developed to optimize the mechanical behavior of SiC/SiC composites, whatever the fibrous reinforcement chosen
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Riera, Elisabeth. "Vers une construction raisonnée d’une nouvelle génération de récifs artificiels : Analyses comparatives des facteurs intrinsèques favorisant leur colonisation de la micro à la macro-échelle." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ4001.
Анотація:
Les récifs artificiels sont des structures immergées posées délibérément sur le fond marin pour imiter certaines caractéristiques d’un habitat naturel, ils sont utilisés depuis des milliers d’années par les hommes dans le but d’améliorer leurs pratiques de pêches et depuis peu ils sont également employés pour la protection voire la restauration de certains habitats marins. Malgré ces divers objectifs, il réside encore un manque de fondements scientifiques pour déterminer la qualité de ces structures mises à l’eau afin d’en évaluer leur efficacité. Les présent travaux, focalisés sur l’étude de leurs caractéristiques intrinsèques, à savoir leurs matériaux et leurs structuresUn suivi conjugué du biofilm et du macrofouling sur différents substrats, complété par une analyse de leur contenu en métaux lourds a permis de mettre en évidence la qualité de certains substrats utilisé pour la construction de récifs artificiel. Le suivi simple du biofilm s’est révélé être un bon indicateur pour mettre en valeur ces différences de façon simple et rapide pour valider l’utilisation de tel ou tel substrat. Par ailleurs, la mise au point d’une méthode destinée à évaluer la complexité et l’hétérogénéité des récifs artificiels a permis de donner une classification pertinente des différentes structures existantes. Cette méthode standardisée permettra d’évaluer in situ l’influence des paramètres structuraux des récifs artificiels sur le recrutement, l’abondance, la distribution et/ou la diversité. Une première étude à l’échelle microscopique a permis de révéler l’influence de la structure du substrat à la fois sur l’abondance du biofilm et sur l’activité photosynthétique de ces communautés.L’ensemble de ces résultats permet d’offrir un cadre scientifique plus précis pour aborder la construction des récifs artificiels sur le choix de leurs matériaux et de leurs designs. De futures lignes directrices pourraient être émises afin d’optimiser l’efficacité de tout projet d’immersion de récifs artificielsArtificial reefs are submerged structures deliberately placed on the seabed to mimic some characteristics of a natural habitat, they have been used for thousands of years by fishermen to improve their fishing practices and recently they are also used for the protection or even the restoration of certain marine habitats. Despite these various objectives, there is still a lack of scientific fundaments for determining the quality of these submerged structures in order to assess their effectiveness. The present works, focused on the study of their intrinsic characteristics, namely their materials and their structures. A combined monitoring of the biofilm and the macrofouling on different substrates, supplemented by an analysis of their heavy metal content allowed to highlight the quality of certain substrates used for the construction of artificial reefs. Simple monitoring of the biofilm has proven to be an efficient indicator for highlighting these differences to validate the use of a particular substrate.In addition, the development of a method to assess the complexity and heterogeneity of artificial reefs has enabled us to give a relevant classification of the various existing structures. This standardized method will allow to assess in situ the influence of structural parameters of artificial reefs on recruitment, abundance, distribution and/or diversity. A first study at the microscopic scale revealed the influence of substrate structure on both the abundance of biofilm and the photosynthetic activity of these communities.A more precise scientific framework is now available to guide the construction of artificial reefs on the choice of materials and the design of artificial reef structures in order to optimize the effectiveness of artificial reef immersion project
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Taoufik, Sanae. "Fiabilité et analyse de défaillance des tags RFID UHF passifs sous contraintes environnementales sévères." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR009/document.
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Ces dernières années, la technologie RFID (identification par radiofréquence) s’est fortement développée dans de nombreuses applications industrielles parmi lesquelles les secteurs de l’aéronautique et l’automobile où il y a une forte demande en systèmes d’auto-identification fonctionnant dans des environnements difficiles. Dans ce contexte, l'objectif de ces travaux de thèse est d'étudier les effets du stockage thermique sur la fiabilité des tags RFID UHF passifs. Pour ce faire nous avons adopté une méthodologie homogène contribuant de façon significative à atteindre nos objectifs. La première étape de cette méthodologie consistait à choisir le tag à tester, deux types de tags Web et Tageos provenant de deux fabricants différents ont été soumis à des tests de vieillissement accélérés sous différentes températures. La deuxième étape était de définir les paramètres des tests de vieillissement et de caractériser les tags vieillis. À l'aide d'un banc de mesure dédié, la puissance réfléchie par l’ensemble des tags vieillis est mesurée après chaque phase de vieillissement en fonction de la distance entre l’antenne du tag et celle du lecteur RFID. La puissance réfléchie diminue considérablement après chaque phase de vieillissement avec différentes dynamiques de dégradation pour tous les tags vieillis. Cette dynamique de dégradation dépend du type de tag testé et de la température de test. La dernière étape de la méthodologie comportait l’analyse statistique et physique de défaillance, des différences claires dans les modes, les mécanismes et les temps de défaillance entre les tags Web et Tageos ont été observées. L’analyse physique de défaillance par microscopie optique et MEB a révélé des fissures dans les conducteurs métalliques de l'antenne pour une partie des tags vieillis, cependant pour l’autre partie des tags, aucune défaillance de l'antenne n'a été observée. Des déformations au niveau de la matrice polymère de l'ACP ont été révélées, ce qui a modifié l'adaptation d'impédance entre le RFIC et l'antenne. Des simulations en utilisant le logiciel de modélisation multi-physique COMSOL a été mise en place dans le but de reproduire les mécanismes de défaillances révélés expérimentalement soit au niveau de l’antenne ou de la RFIC. Ces travaux de thèse ont démontré l'importance d'étudier les effets du stockage en haute température sur la fiabilité des tags RFID passifs. Les défaillances sont apparues plus rapidement et les tests ont coûté considérablement moins onéreux par rapport aux autres types de tests de vieillissement accélérésNowadays, RFID has strongly developed in many industrial applications, including the aeronautics and automotive sectors, where there is a strong demand for auto-identification systems operating in severe environments. In this context, the objective of this thesis is to study the effects of thermal storage on the reliability of passive UHF RFID tags. To achieve this, we adopted a consistent methodology. The first step of this methodology was to choose the tag under test. Two types of tags Web and Tageos from two different manufacturers are aged under high temperatures. The second step was to define the parameters of the aging tests and to characterize the aged tags. Using a dedicated measurement bench, the reflected power is measured after each aging phase for all tested tags to determine the power loss caused by the high temperature storage. Reflected power decrease significantly after each aging phase with different dynamics of degradation for all aged tags. This dynamics of degradation depends on the temperature test and the type of tag. The final step involved statistical and physical failure analysis. Clear differences about modes, mechanisms and failure times between Web and Tageos tags have been observed, it seems that Tageos tags are more reliable than Web tags. Failure analysis of the samples, using an optical microscope and SEM, has revealed, cracks in the antenna metallic conductors on a part of the aged tags. In another part of the tags, no failures in the antenna have been seen, but clear deformations at the polymer matrix of the ACP have been observed, thus changing the impedance matching between the RFIC and the antenna. Simulations using the COMSOL multiphysics software have been implemented in order to reproduce the experimental failure mechanisms. This thesis work has demonstrated the importance of studying the effects of high temperature storage on the reliability of passive RFID tags. Failures appeared faster and tests cost considerably less than other types of accelerated aging tests
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Azéma, Aurélia. "Les techniques de soudage de la grande statuaire antique en bronze : étude des paramètres thermiques et chimiques contrôlant le soudage par fusion au bronze liquide." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00918829.
Анотація:
Ces travaux s'inscrivent dans une recherche interdisciplinaire qui concerne l'évolution de l'ensemble des techniques de la grande statuaire antique en bronze (de la 2nd moitié du 6 siècle avant J.C. au 5e siècle après J.C.). L'objectif de la thèse est de contribuer à la compréhension du procédé de soudage par fusion au bronze liquide, en mettant en œuvre une double approche : étude de soudures antiques et essais expérimentaux en laboratoire. Les statues à étudier ont été choisies parmi les œuvres des collections des musées de France (Département des Antiquités Grecques Etrusques et Romaines du musée du Louvre, Musée départemental Arles Antique, et musée d'Evreux, Mission Archéologique Départementale de l'Eure). L'étude technologique de ce corpus s'est basée sur la méthodologie développée au C2RMF en collaboration avec plusieurs partenaires. Avec le CEA Le Ripault et l'Institut de Soudure tout d'abord, mobilisant ainsi une batterie de techniques d'examens et d'analyses (contrôles non destructifs, radiographie, analyse élémentaire par ICP-AES, microscopie optique et électronique...). Avec le CEMHTI également, qui a assuré le suivi thermique des essais de soudage en laboratoire menés au sein de l'espace " hautes températures " récemment aménagé au C2RMF. Au terme de ces travaux de recherche, nous sommes en mesure de caractériser avec plus de précision la mise en œuvre du procédé de soudage employé par les fondeurs antiques, dont la réussite s'avère dépendre avant tout de la maitrise du transfert thermique.
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Narynbek, Ulu Kubat. "Fatigue of HNBR - Effects of formulation and thermal aging." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0006/document.
Анотація:
Cette thèse de doctorat s’intéresse à la fatigue des élastomères, et plus particulièrement des caoutchoucs nitrile hydrogénés (sigle HNBR en anglais). Les HNBR sont des élastomères de haute performance,classiquement utilisés pour des applications industrielles à haute température où une bonne résistance chimique aux hydrocarbures est également requise.La thèse est divisée en trois parties principales.En premier lieu, des améliorations majeures pour les expériences de durée de vie en fatigue des élastomères sont proposées. Une approche expérimentale originale permettant le pilotage des essais en contrainte vraie est détaillée.Grâce à cette méthode, la première « vraie »courbe de Wöhler (contrainte vraie en fonction du nombre de cycles) pour des élastomères est tracée. Ensuite, des outils statistiques, issus de la recherche médicale, permettent une analyse probabiliste des résultats présentant une grande dispersion et des durées de vie censurées.Dans un second temps, ces nouveaux outils sont utilisés pour étudier l'effet de la formulation chimique – les taux d’acrylonitrile et d'hydrogénation notamment - sur la résistance en fatigue du HNBR à 120 oC. Ces résultats sont complétés par des expériences de propagation de fissure de fatigue et par une analyse de l'endommagement. Finalement, l'influence du vieillissement thermique sur la résistance en fatigue du HNBR est étudiée ; deux nouveaux essais sont développés : des essais simultanés de vieillissement et de fatigue, et des expériences de fatigue sur des échantillons préalablement vieillis.De plus, la cristallisation sous tension dans le HNBR est pour la première fois étudiée de manière quantitativeThe present PhD thesis is devoted to investigation of fatigue in elastomers, andmore particularly of carbon black-filled hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR).HNBR is a high performance elastomer classically used for high temperature industrial applications, where high resistance to industrial solvents is also required.The thesis is divided into three main parts.First, major improvements of testing procedures utilized in fatigue life testing ofelastomers are proposed. An original method to prescribe the true stress throughout fatigue experiments is developed; it permits to plot the first “true” Wöhler curve, i.e. true stress vs.number of cycles, for elastomers. Then,statistical tools, widely applied in medical research, are adopted for a comprehensive probabilistic analysis of fatigue life results that exhibit high scatter and censored lifetimes.Second, these novel tools are used to investigate the effect of chemical formulation -acrylonitrile content, percent hydrogenation,and of a composite blend - on fatigue resistance of HNBR at the service temperature of 120 oC. In addition to these fatigue life tests,fatigue crack propagation experiments and microscopic fatigue damage analysis are carried out. Third, the influence of thermal aging on fatigue performances of HNBR is investigated.To this end, two additional fatigue life tests are carried out: simultaneous aging and fatigue experiments, and fatigue experiments on preaged samples.Additionally, strain-induced crystallization in HNBR is studied; for the first time, quantitative relationships between crystallization, strain,and stress are established for unfilled HNBR blends
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Ganzarolli, Giovanna. "La ceramica comune dall’alto al basso medioevo in Veneto (Italia) : tipologie, commerci e analisi sui residui organici." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0363/document.
Анотація:
Cette recherche doctorale porte sur l’analyse des « céramiques communes à pâte grossière » issues de 4 fouilles archéologiques de la Vénétie : celles de la cathédrale de Padoue, de Rocca de Monselice (Padoue), du château de Montagnone à Montegrotto Terme (Padoue) et de l’ancien cinéma Astra à Chioggia (Venise). Cette recherche se focalise plus particulièrement sur la « céramique commune à pâte grossière » employée pour l’usage culinaire à l’échelle de la Vénétie. Elle vise à mieux comprendre les changements de morphologies, de matières premières employées mais également de fonctionnalité entre le IVe et le XIV siècle apr. J.-C. Dans le cadre de ce travail, cette catégorie de céramique a été étudiée à travers une approche pluridisciplinaire associant, à la démarche d’archéologique et de typologique classique, des observations pétrographiques et des analyses chimiques de résidus organiques. La combinaison de ces expértises a permis d’observer :• une évolution typologique à l’échelle de la période chronologique investie pour la région de Padoue ces dernières ayant été confrontée avec des données déjà publiée pour la région de la Vénétie et des territoires limitrophes ;• des caractéristiques pétrographiques et un changement des « recettes » de pâtes employées dans la production de la céramique pour les usages culinaires ;• certains aspects fonctionnels des céramiques, notamment sur pour artefacts retrouvés lors de la fouille de la cathédrale de Padoue, permettant même de proposer des hypothèses sur les habitudes alimentaires ;• un lien entre l’évolution des « céramiques communes à pâte grossière » et les dynamiques économiques et politiques régionalesThe aim of this research is the study of cooking wares, founded in 4 archaeological sites of Veneto region (North-eastern Italy): the archaeological excavation near the Padua cathedral, the archaeological excavation of Rocca di Monselice Castle (PD); the archeological sites of Montagnone of Montegrotto Terme castle; and the excavation in the ex-cinema Astra in Chioggia (VE). Therefore the object of this research is to observe over long time (from 4th to 14/15th century) the cooking wares of a small territory of Veneto region, the central-eastern part, to understand the evolutional change of morphologies, the origins of raw materials and the pottery function.The pottery was studied with the exploitation of different techniques and methodologies: the archaeological and typological approach; the petrographical analysis and the organic residue analysis. This method allowed the observation of:$\begin{itemize}\item the pottery morphological evolution, over long time in a small territory, taking into account also the published ceramic datas of Veneto and the nearest regions;\item the petrographical characteristic and the different use of ceramic paste over a log term for the cooking wares;\item for the archaeological site of Padua cathedral, the functional aspect of pottery. This aspect permits to speculate on the diet habits;\item the link between the cooking and coarse wares and the historical and economical aspects of Veneto. \end{itemize}$Finally this research gives a database to better understand the production characteristics of Paduan cooking wares
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Maitte, Baptiste. "Influence de l'activité bactérienne ferro-oxydante et ferriréductrice sur les propriétés minéralogiques et micromécaniques du minerai de fer dans le contexte des mines abandonnées de Lorraine." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0256/document.
Анотація:
Les effondrements miniers en Lorraine (France) ont pour origine la rupture des piliers de soutien constitués de minerai de fer. Leur rupture n'est pas seulement due aux seules contraintes mécaniques qu’exerce le recouvrement mais également aux différentes transformations minéralogiques du minerai de fer, compromettant sa cohésion et sa résistance et par conséquent, la stabilité des piliers. On parle alors d’altération/vieillissement minéralogique du minerai de fer. Les mécanismes chimiques qui entrainent ces transformations minéralogiques sont désormais bien connus mais l’influence de l’activité bactérienne n’est pas encore bien comprise. Des travaux préliminaires ayant soulevé le rôle possible des activités microbiennes, ce travail de thèse s'est alors appliqué à identifier les métabolismes bactériens susceptibles de réagir avec le minerai de fer en conditions aérobie et anaérobie, et à en caractériser les effets physico-chimiques, minéralogiques et mécaniques. Les groupes métaboliques bactériens suspectés d’être impliqués dans ces réactions (activités ferri-réductrices, ferro-oxydantes et sulfato-réductrices) ont été identifiés dans les eaux de mine et incubés en présence du minerai de fer, en souche pure ou avec un consortium issu de l’eau de mine. Les bactéries ferri-réductrices (IRB), sulfato-réductrices (BSR) et acidophiles ferro-oxydantes ont été les seules qui, dans les conditions de laboratoire, ont impacté significativement le minerai en modifiant le ratio Fe(II)/Fe(III). Une phase ferro-carbonatée et de la pyrite se sont formées respectivement au cours des incubations avec les IRB et BSR, et ont été caractérisées par analyse du solide (spectroscopies infrarouge en réflexion diffuse (DRIFTS) et Mössbauer et par diffraction aux rayons X). Des bactéries nitrate-réductrices ont aussi été testées et aucune modification significative du ratio Fe(II)/Fe(III) du minerai de fer n’a été observée. Enfin, les propriétés mécaniques du minerai de fer ont été mesurées après les réactions d’oxydo-réduction biologiques et purement chimiques. Des modifications sensibles de ces propriétés mécaniques par rapport à l’état initial ont ainsi pu être mises en évidence. Sur la base de ces résultats, l’hypothèse de l’altération mécanique du minerai de fer par des activités microbiennes est donc tout à fait réalisteMine collapses occurred in Lorraine (France) because of the failure of safety pillars made of iron ore. Their failure is not only due to the mechanic stresses applied by the overburden, but also due to the various mineralogical transformations in iron ore which decrease material cohesion and resistance and thus stability of pillars. This is called mineralogical alteration/ageing of iron ore. Chemical mechanisms inducing these mineralogical transformations are now well known but the influence of microbial activity is not well understood yet. Preliminary works have raised the possible role of microbial activity, then the focus of this work was to identify the various bacterial metabolisms capable of reacting with iron ore and to characterize the physico-chemical, mineralogical and mechanical effects. The bacterial metabolism groups possibly implied in these reactions (iron-reducing (IRB), iron-oxidizing and sulfate-reducing bacteria (SRB)) were identified from the mine water. As pure strain or as consortium, these bacteria were incubated with iron ore. Under laboratory conditions, only iron-reducing, sulfate-reducing and acidophilic iron-oxidizing bacteria impacted iron ore samples by modifying the Fe(II)/Fe(III) ratio. A ferrous-carbonate phase and pyrite were formed during incubations with IRB and SRB, respectively. These minerals were characterized from analysis of the solid phase (Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy (DRIFTS), Mössbauer spectroscopy and X-ray diffraction). The impact nitrate-reducing bacteria was also tested but the Fe(II)/Fe(III) ratio of iron ore was not modified significantly. Finally, mechanical properties of iron ore were measured after microbial and purely chemical redox reactions. Discernible modifications of these mechanical properties were observed. From these results, the alteration of iron ore mechanical properties by bacterial activities is a realistic assumption
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Micoud, Pierre. "Etude par RPE de l'influence du talc sur le vieillissement UV du polypropylène industriel." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30267.
Анотація:
L'influence du talc sur le vieillissement UV du polypropylène (PP) industriel a été étudiée par Résonance Paramagnétique Électronique (RPE), à différentes températures d'irradiation et d'observation. Une synthèse bibliographique a été effectuée sur les corrélations structures-propriétés dans ces matériaux et sur les études de la photo-oxydation du polypropylène par RPE afin de présenter les divers niveaux d'organisation du PP et la nature des principaux radicaux d'oxydation. Le travail expérimental concerne l'analyse de l'évolution du comportement à l'oxydation des composites en fonction du temps d'irradiation et de la durée post irradiation. Les travaux effectués ont montré que la nature du talc et le taux de charge influent sur l'oxydation des composites PP-talc, notamment sur les proportions des différents radicaux d'oxydation piégés dans les composites. Le dégazage des "compounds" a permis de faire évoluer la recombinaison des radicaux d'oxydation et de proposer une limitation de la diffusion de l'oxygène sous l'effet d'une plus grande compacité des chaînes. Par ailleurs, l'évolution temporelle des radicaux, après l'arrêt de l'irradiation, a permis de mettre en évidence que l'oxygène atmosphérique joue un rôle primordial lors de l'oxydation des composites pendant les périodes d'obscurité. In fine, l'étude des spectres RPE à différentes températures a permis de jouer sur les cinétiques des réactions d'oxydation-recombinaison des radicaux et de mettre en évidence que les rapports d'oxydation de tous les échantillons deviennent équivalents au voisinage de la température de transition vitreuse du polypropylèneThe influence of talc on the industrial polypropylene UV ageing has been studied by Electron Spin Resonance (ESR), at different irradiation and observation temperatures. The bibliographic synthesis on the structures-properties correlations in these materials and on the studies of the polypropylene photo-oxidation by ESR gives an insight on the different organization levels and on the nature of main oxidation radicals. The experimental work is focused on the composites oxidation behaviour evolution with irradiation time and post irradiation duration. Results obtained are showing that the nature of the talc and the reinforcement ratio have an influence on the oxidation of the PP-talc composites, notably on the radicals proportion trapped inside composites. Modifications of oxidation and recombination reactions obtained by the devolatilisation of compounds have been interpreted by an oxygen diffusion restriction probably due to a bigger macromolecules compaction. Moreover, the evolutions with time of radicals after the irradiation stop have shown that the atmospheric oxygen plays a key role on the composite oxidation during the darkness periods. Finally, the study of ESR spectra at different temperatures has been used to modify the kinetic of oxidation-recombination reactions and demonstrate that oxidation ratio became equivalent around the polypropylene glass transition temperature
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Boisot, Guillaume. "Mécanismes et modélisation mécanique de la déformation, de l'endommagement et de la rupture du PolyAmide 11 pur et renforcé choc." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00422223.
Анотація:
ARKEMA s'intéresse à la conception de matériaux thermoplastiques renforcés au choc en incorporant des particules dans le polymère pur au moment de la mise en forme et à l'effet du vieillissement hydrolitique sur ces mêmes matériaux. L'ajout d'une seconde phase de type élastomère est une technique souvent utilisée dans le but d'améliorer la résilience d'un polymère, celle-ci étant testée par essais Charpy. La présence de particules modifie les mécanismes d'endommagement par germination, croissance et coalescence de cavités soit en coeur des particules de renfort, soit à l'interface matrice-particule. La matrice des polymères renforcés de l'étude consiste en du PolyAmide 11 (PA11), un thermoplastique semi-cristallin. Ce matériau, qui possède une porosité initiale mesurée de l'ordre de 1% blanchit sous charge. Ce blanchiment est dû à une augmentation de la porosité par croissance de cavités, qui engendre une variation de volume. On s'intéresse donc aux phénomènes d'endommagement par cavitation dans les matériaux polymères, ceux-ci pouvant conduire jusqu'à la rupture finale. Dans la thèse, la compréhension des mécanismes d'endommagement est analysée aussi bien pour la matrice de PA11 neuf, pour la matrice de PA11 plastifiée et vieillie que pour deux matériaux renforcés. Cette thèse montre qu'une nouvelle fois le modèle de Gurson-Tvergaard-Needleman, modèle initialement développé pour l'étude de la rupture ductile des matériaux métalliques, s'applique dans le cas d'un matériau polymère semicristallin. Le modèle s'avère pertinent pour décrire le comportement endommageable du matériau. Tout comme dans le PVDF, deux critères d'amorçage apparaissent : un critère en coalescence de cavités et un critère d'élongation des fibrilles. Les polymères se déformant rarement dans des conditions d'isothermie, l'auto-échauffement du matériau a été pris en compte en rendant les paramètres intervenant dans le modèle dépendant de la température ; les résultats s'avèrent intéressants et concordent bien avec ceux obtenus expérimentalement. La thèse met également en lumière la préservation de la ductilité par l'ajout d'une seconde phase de caoutchouc en dépit du vieillissement hydrolitique, dans une zone de température inférieure à la zone de température de transition vitreuse. Cependant nous montrons que, selon les caractéristiques de cette seconde phase, les mécanismes d'endommagement peuvent varier et ainsi le critère d'amorçage changer.
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Evin, Harold. "Low Cr alloys with an improved high temperature corrosion resistance." Thesis, Dijon, 2010. http://www.theses.fr/2010DIJOS082/document.
Анотація:
Les aciers ferritiques à faible teneur en chrome tel que le T/P91 sont largement utilisés dans les centrales de productions d’électricité pour leurs bonnes propriétés mécaniques et leur faible coefficient d’expansion thermique. Cependant, la demande croissante en énergie alliée à la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre, conduisent à envisager l’augmentation des conditions d’utilisation (température et pression) de ces matériaux. Des études ont montré qu’en modifiant la température de fonctionnement et la pression de vapeur d’eau de 538°C/18.5 MPa à 650°C/30 MPa, le rendement des centrales thermiques progressait d’environ 8%. Se pose alors la question de la tenue à la corrosion à haute température des aciers à 9% de chrome. Au cours de ces travaux, le comportement d’un acier ferritique/ martensitique à 9% de chrome a été étudié à 650°C sous air sec et sous vapeur d’eau de matière isotherme et en conditions de cyclage thermique. La prise de masse des échantillons renseigne sur la cinétique de la réaction d’oxydation et l’adhérence des couches d’oxydes formées. Les produits de corrosion ont été caractérisés par plusieurs techniques d’analyses dans l’optique de clairement identifiés les oxydes en présences et leurs mécanismes de formation. Des oxydes mixtes de fer et de chrome (Cr,Fe)2O3 sont dans un premier temps formés et assurent s’avèrent être temporairement protecteur. Pour des longs temps d’oxydation ou des températures supérieures à 650°C, la magnétite Fe3O4 et l’hématite Fe2O3 sont les principaux oxydes formés, montrant ainsi l’inadéquation des nuances à faible teneur en chrome pour une utilisation dans des conditions aussi drastiques. Dans l’optique d’augmenter la résistance à la corrosion à haute température de cet alliage, diverses solutions ont été envisagées tel que l’aluminisation par cémentation en caisse, les revêtements d’oxydes de terre rare par MOCVD, ou encore l’ajout d’éléments d’addition. Ces solutions ont été également testées à 650°C sous air sec et sous vapeur d’eauThe improvement of high temperature oxidation resistance of low chromium content steels, such as T/P91, is of great interest in regards with their application in thermal power generating plants. Indeed, they possess good creep properties, and low thermal expansion coefficient. Important needs in energy together with environmental issues place power generation plants under constraints which lead to develop high efficiency systems. A usual way to increase the efficiency consists in increasing temperature and pressure parameters of the power generating plant. Studies has shown that the total efficiency of a plant increases by nearly 8 % when changing the steam parameters from 538°C/18.5 MPa to 650°C/30 MPa. Then, the problem of corrosion resistance of 9% chromium steel in those conditions is asked. In this work, the behavior of a ferritic / martensitic 9% chromium steel has been studied at 650°C in dry air and in water vapor containing environment in both isothermal and thermal cyclic conditions. The weight gain of samples provides information on the kinetics of the oxidation reaction and the adhesion of formed oxide scale. Corrosion products were characterized by several analytical techniques in order to identify oxides with accuracy and to understand their formation mechanisms. Mixed iron and chromium oxides (Cr, Fe) 2O3 are initially formed and provide temporary protection to the substrate. For long time exposure or temperatures above 650°C, magnetite, Fe3O4 and hematite Fe2O3 are the main oxides formed, highlighting the fact that low chromium steel are inappropriate for applications in such drastic conditions. In order to increase the high temperature corrosion resistance of this alloy, various solutions have been proposed as aluminizing by pack cementation, reactive element oxides coatings of by MOCVD, or addition of alloying elements in the steel composition. These solutions were then tested at 650 ° C in dry air and in water vapor environments