Дисертації з теми "Comportement d'usage"

Le nombre d'accès aux pages Web ne cesse de croître. Le Web est devenu l'une des plates-formes les plus répandues pour la diffusion et la recherche d'information. Par conséquence, beaucoup d'opérateurs de sites Web sont incités à analyser l'usage de leurs sites afin d'améliorer leur réponse vis-à-vis des attentes des internautes. Or, la manière dont un site Web est visité peut changer en fonction de divers facteurs. Les modèles d'usage doivent ainsi être mis à jour continuellement afin de refléter fidèlement le comportement des visiteurs. Ceci reste difficile quand la dimension temporelle est négligée ou simplement introduite comme un attribut numérique additionnel dans la description des données. C'est précisément sur cet aspect que se focalise la présente thèse. Pour pallier le problème d'acquisition des données réelles d'usage, nous proposons une méthodologie pour la génération automatique des données artificielles permettant la simulation des changements. Guidés par les pistes nées des analyses exploratoires, nous proposons une nouvelle approche basée sur des fenêtres non recouvrantes pour la détection et le suivi des changements sur des données évolutives. Cette approche caractérise le type de changement subi par les groupes de comportement (apparition, disparition, fusion, scission) et applique deux indices de validation basés sur l'extension de la classification pour mesurer le niveau des changements repérés à chaque pas de temps. Notre approche est totalement indépendante de la méthode de classification et peut être appliquée sur différents types de données autres que les données d'usage. Des expérimentations sur des données artificielles ainsi que sur des données réelles issues de différents domaines (académique, tourisme, commerce électronique et marketing) ont été réalisées pour l'évaluer l'efficacité de l'approche proposée
Nowadays, more and more organizations are becoming reliant on the Internet. The Web has become one of the most widespread platforms for information change and retrieval. The growing number of traces left behind user transactions (e. G. : customer purchases, user sessions, etc. ) automatically increases the importance of usage data analysis. Indeed, the way in which a web site is visited can change over time. These changes can be related to some temporal factors (day of the week, seasonality, periods of special offer, etc. ). By consequence, the usage models must be continuously updated in order to reflect the current behaviour of the visitors. Such a task remains difficult when the temporal dimension is ignored or simply introduced into the data description as a numeric attribute. It is precisely on this challenge that the present thesis is focused. In order to deal with the problem of acquisition of real usage data, we propose a methodology for the automatic generation of artificial usage data over which one can control the occurrence of changes and thus, analyse the efficiency of a change detection system. Guided by tracks born of some exploratory analyzes, we propose a tilted window approach for detecting and following-up changes on evolving usage data. In order measure the level of changes, this approach applies two external evaluation indices based on the clustering extension. The proposed approach also characterizes the changes undergone by the usage groups (e. G. Appearance, disappearance, fusion and split) at each timestamp. Moreover, the refereed approach is totally independent of the clustering method used and is able to manage different kinds of data other than usage data. The effectiveness of this approach is evaluated on artificial data sets of different degrees of complexity and also on real data sets from different domains (academic, tourism, e-business and marketing)

La prise en charge des patients souffrant d’un trouble mental justifie une meilleure compréhension des mécanismes influençant les comportements des patients et des cliniciens vis-à-vis des stratégies thérapeutiques. Le principal objectif de cette thèse est d’étudier et d’identifier le rôle des attitudes des patients et des cliniciens vis-à-vis du comportement d’usage d’une thérapeutique. Pour cela, nous avons réalisé plusieurs études permettant d’appréhender cette problématique dans différentes pathologies et envers différentes thérapeutiques.Concernant les attitudes des patients envers leur traitement, nous avons détaillé un travail visant à évaluer les croyances de patients souffrant de schizophrénie envers leur antipsychotique et une étude qualitative sur les attitudes des patients bipolaires envers leur prise en charge en phase d’euthymie. Nous avons montré l’impact des attitudes négatives sur le niveau d’observance ou d’adhésion des patients à leur prise en charge et l’intérêt de cibler des stratégies de prise en charge individualisées visant à améliorer ces attitudes. Concernant les psychiatres, nous avons présenté une étude évaluant les attitudes des cliniciens vis-à-vis des recommandations professionnelles ainsi qu’un travail concernant leurs attitudes envers les antipsychotiques d’action prolongée. Certaines attitudes des psychiatres apparaissaient associées à une plus faible utilisation des recommandations ou des formulations d’action prolongée. Nos résultats montrent ainsi que l’observance ou l’adhésion des patients à une prise en charge ou le choix thérapeutique des cliniciens sont sous-tendus par leurs attitudes. L’étude des attitudes dans le domaine de la santé mentale apparaît comme une étape indispensable dans la compréhension de certains comportements d’usage des thérapeutiques. Les données issues des travaux présentés mais aussi d’études récentes permettent d’envisager un changement de paradigme dans l’appréhension des comportements d’observance des patients et de décision médicale des cliniciens dans le choix d’une thérapeutique centré sur leurs attitudes
The management of patients with severe mental illnesses needs a better understanding of thefactors affecting the behaviours of clinicians and patients toward therapeutic strategies.The main objective of this thesis was to assess and identify the role of the clinician’s attitudes and patients’ attitudes toward the medication use behaviour. We conducted several studies to address this point in different mental disorders and for different type of treatment. Concerning the patients ‘attitudes toward treatment, we reported data from a study assessing the beliefs toward antipsychotics of schizophrenic patients and from a qualitative study assessing the patient’s attitudes toward the management of bipolar disorder in euthymic periods. We showed that the negative attitudes had a marked impact on the level of adherence of patients and could determine individual targets of interventions to improve them. Concerning the psychiatrists, we reported two studies assessing the clinician’s attitudes toward guidelines and long-acting injectable antipsychotics. Some specific attitudes were associated with a lower use of guidelines or long-acting formulations. These findings showed that the adherence of patient to treatment and the medical decisions of clinicians were related to their attitudes. The assessment of attitudes or beliefs in the field of mental health appears to be an essential step to promote a better comprehension of some treatment use behaviours. Our results and from other recent studies support a new paradigm for the patient adherence to treatment and the medical decision of clinicians focused on their attitudes as predicting variables

L'enjeu de cette thèse est de proposer une perspective psychosociale de l'étude des usages à partir du concept d'acceptabilité sociale, définit comme " la valeur que l'individu accorde à ces objets et / ou à ces utilisateurs en fonction durapport spécifique qu'il entretient avec eux " (Lefeuvre et al., 2008, p.101). Cette perspective psychosociale est ancrée entre des points vus sociologique et ergonomique et est construite sur la base de la notion de variables sociales dans les modèles d'usages (issus des champs des IHM, MSI et la TARTCP). Nous avons montré que les variables sociales absentes des modèles d'usage, apparaissaient néanmoins dans trois évolutions différentes de ces modèles. De ce constat, l'objectif de cette thèse est d'améliorer la prédiction d'un modèle d'usage par la prise en compte de l'acceptabilité sociale. Deux hypothèses ont été testées. La première selon laquelle, la valeur du comportement module l'effet des variables sociales sur la prédiction de l'intention (Conner et Armitage, 1998 ; Rivis, Sheeran et Armitage, 2009 ; Manning, 2009), et la seconde selon laquelle, les variables sociales n'ont pas toutes la même sensibilité à la variation de la valeur d'un comportement. Pour mettre à l'épreuve ces hypothèses, deux axes de recherches ont été conduits. Le premier axe opérationnalise la valeur par la valorisation du comportement et est testé dans le domaine des comportements routiers (étude 1 et 2). Le second axe opérationnalise la valeur selon le niveau de socialité des comportements et est testé dans le domaine des comportements d'éco-mobilité (étude 3 à 5). Les résultats révèlent la pertinence d'une approche des usages orientée par l'acceptabilité sociale. Ils permettent de souligner que les comportements valorisés sont davantage prédit par les variables sociales que les comportements portant moins de valeur sociale

L’enjeu de cette thèse est de proposer une perspective psychosociale de l’étude des usages à partir du concept d’acceptabilité sociale, définit comme « la valeur que l’individu accorde à ces objets et / ou à ces utilisateurs en fonction durapport spécifique qu’il entretient avec eux » (Lefeuvre et al., 2008, p.101). Cette perspective psychosociale est ancrée entre des points vus sociologique et ergonomique et est construite sur la base de la notion de variables sociales dans les modèles d’usages (issus des champs des IHM, MSI et la TARTCP). Nous avons montré que les variables sociales absentes des modèles d’usage, apparaissaient néanmoins dans trois évolutions différentes de ces modèles. De ce constat, l’objectif de cette thèse est d’améliorer la prédiction d’un modèle d’usage par la prise en compte de l’acceptabilité sociale. Deux hypothèses ont été testées. La première selon laquelle, la valeur du comportement module l’effet des variables sociales sur la prédiction de l’intention (Conner et Armitage, 1998 ; Rivis, Sheeran et Armitage, 2009 ; Manning, 2009), et la seconde selon laquelle, les variables sociales n’ont pas toutes la même sensibilité à la variation de la valeur d’un comportement. Pour mettre à l’épreuve ces hypothèses, deux axes de recherches ont été conduits. Le premier axe opérationnalise la valeur par la valorisation du comportement et est testé dans le domaine des comportements routiers (étude 1 et 2). Le second axe opérationnalise la valeur selon le niveau de socialité des comportements et est testé dans le domaine des comportements d’éco-mobilité (étude 3 à 5). Les résultats révèlent la pertinence d’une approche des usages orientée par l’acceptabilité sociale. Ils permettent de souligner que les comportements valorisés sont davantage prédit par les variables sociales que les comportements portant moins de valeur sociale
The issue of this dissertation is to propose a psychosocial paradigm for the study of usage processes based on the concept of social acceptability, defined as the “value individuals attribute to objects and/or users depending on their social relationship” (Lefeuvre et al., 2008, p.101).This psychosocial paradigm finds its roots between sociological and ergonomic points of view, and is focused on the concept of social variables from acceptability models (from the HMI and MIS fields and TRA-TPB). We have established that social variables are initially neglected in usage models, nevertheless three possible evolution trajectories appear in existingmodels. This dissertation aims to enhance a usage prediction model based on the concept of social acceptability. Two hypotheses were tested. In this research, the first hypothesis states that when behaviour value is considered, social variables are a core determinant of behaviour prediction (Conner et Armitage, 1998 ; Rivis, Sheeran et Armitage, 2009 ; Manning, 2009), and the second hypothesis states that differences exist between the effects of social variables when the value of behaviour is considered. In order to empirically test these hypotheses, we operationnalized behaviour value in two ways. In studies 1 & 2, behaviour value was operationalized through behaviour valorization and tested in the transportation field. In studies 3 to 5, behaviour value was operationalized by the level of behaviour sociality and tested in the green mobility domain. Main results validate the relevance of a social acceptability oriented approach for the understanding of usage processes. Furthermore, results underline that social variables have a higher predictive power for valuable behaviours compared to less valuable behaviours

Les tôles magnétiques en alliage de fer-silicium jouent un rôle de premier plan dans la construction des machines électriques grâce à l'excellent compromis qu'elles réalisent entre qualités techniques et coût. Les circuits magnétiques des machines électriques sont alors constitués d'empilements de ces tôles très minces (épaisseur inférieure au millimètre) préalablement découpées aux dimensions du circuit magnétique, mais cette découpe affecte les propriétés magnétiques des toles. Le but de notre étude est la modélisation des effets de la découpe sur le comportement magnétique de tôles de fer-silicium. Pour y parvenir, nous caractérisons expérimentalement les déformations plastiques en surface de rondelles poinçonnées par le biais de techniques de corrélation d'images. Puis, nous modélisons les contraintes résiduelles associées au champ de déformation plastique induit par la découpe à partir d'un modèle simplifié de ce mécanisme. Cette analyse met en évidence des contraintes résiduelles de faibles amplitudes mais dont le rayon d'action est suffisant pour affecter le comportement magnétique global de telles structures poinçonnées. La prise en compte de l'influence de ce type de contraintes dans un calcul magnéto-mécanique couplé est actuellement limitée car les modèles existants ne restituent pas correctement le caractère multiaxial du phénomène.
Pour résoudre ce problème dans le cas des tôles ferromagnétiques, nous avons mis en oeuvre un dispositif original alliant mesure magnétiques et sollicitations mécaniques biaxiales en traction/compression pour des tôles minces.
Ainsi, nous avons mis en évidence les faiblesses des modèles existants et rendu possible l'exploration systématique du comportement magnétique sous chargement mécaniques biaxiaux.

L’usage de produits cosmétiques de maquillage et de soin est ancré dans le quotidien de nombreuses personnes, et est source d’un bien-être certain. Malgré la consommation considérable de ces produits au sein de la population et leurs enjeux sociaux et de santé, peu d’études se sont intéressées à l’étude des motivations et des freins sous-tendant l’usage des produits de maquillage, et encore moins aux motivations et freins sous-tendant l’usage des produits de soin. En outre, la perception qu’ont les individus des produits, et des risques pouvant être associés leur usage, n’a été que peu étudiée jusqu’à présent. Ce travail doctoral se propose d’explorer ces champs de recherche encore peu investigués, à travers deux objectifs. Le premier vise à étudier le comportement d’usage des produits de maquillage et de soin, en lien avec des variables relatives à l’apparence et à l’influence socioculturelle. Le second vise à identifier des déterminants de la perception des risques liés à l’usage des produits de maquillage et de soin, et à étudier cette perception du risque en lien avec la perception des bénéfices et l’usage des produits, et ce pour une population non-experte. Dans ce but, deux études sont conduites auprès de femmes françaises et majeures. Dans la première étude, exploratoire, 34 entretiens semi-directifs sont réalisés et analysés via une analyse thématique. Les résultats sont cohérents avec la littérature mettant en évidence le rôle des produits de maquillage et de soin dans l’appréciation de soi et le bien-être psychologique, et le rôle du maquillage en particulier dans la gestion des impressions renvoyées à autrui et l’expression d’une identité adaptée au contexte social. L’usage des produits de soin en particulier fait appel à des thématiques liées au vieillissement de l’apparence et au bien-être corporel. Cette première étude souligne le rôle du niveau d’information et de la confiance dans la perception des risques liés à l’usage de maquillage et de soin. Différents facteurs de risques perçus sont identifiés, tels que la composition des produits ou la perception du respect des normes de production. La seconde étude est un questionnaire en ligne, administré à 1274 participantes. Les données sont analysées via une modélisation par équations structurales. L’analyse des données indique des effets positifs des normes subjectives, de l’internalisation générale des standards de beauté, et de la saillance motivationnelle (dimension de l’investissement de l’apparence), ainsi qu’un effet négatif de la saillance auto-évaluative (dimension de l’investissement de l’apparence) et de l’âge, sur l’usage des produits de maquillage. L’usage des produits de soin est influencé positivement par l’âge, l’anxiété liée au vieillissement de l’apparence, les normes subjectives, l’internalisation générale des standards et la saillance motivationnelle, et influencé négativement par la saillance auto-évaluative. En outre, les analyses révèlent un effet négatif des croyances fatalistes, du niveau de connaissance subjectif et de la confiance (en la préoccupation des scientifiques et de l’industrie cosmétique envers la santé des usagers et l’environnement) sur la perception des risques liés à l’usage de produits de maquillage et de soin. Elles indiquent un effet significatif positif de la confiance (en l’honnêteté des scientifiques et de l’industrie cosmétique) sur la perception des bénéfices liés à l’usage de produits de maquillage et de soin, et une relation positive entre cette perception des bénéfices et l’usage des produits. Enfin, ce travail doctoral discute ces résultats au regard de la littérature et présente un ensemble de perspectives envisagées pour investiguer les questions de l’usage et de la perception des produits de maquillage et de soin de façon approfondie
Cosmetic make-up and skincare products are an integral part of many people’s lifes. Moreover, it can be seen as a source of well-being. Despite the considerable consumption of these products, and their social and health implications, few studies have looked into the motivations and disincentives underlying the use of make-up products. Furthermore, even fewer studies tap into the motivations and disincentives underlying the use of skincare products. Little research has been carried out assessing people's perceptions of products and the risks associated with their use. This doctoral project aims to explore this under-investigated field of research, with two objectives. Firstly, we aimed to study make-up and skincare product usage behavior, in relation to appearance and socio-cultural influence. The second aim was to identify the determinants of risk perception linked to the use of make-up and skincare products. Additionally, we aimed to study the risk perception in relation to the perception of benefits and product use, among a non-expert population. To this end, two studies were carried out among French women of legal age. In the first exploratory study, 34 semi-structured interviews were conducted and analyzed using thematic analysis. The results are consistent with the literature highlighting the role of make-up and skincare products in self-appreciation and psychological well-being, and the role of make-up in particular in managing the impressions reflected back to others and expressing an identity adapted to the social context. The use of skincare products in particular calls on themes linked to aging appearance and bodily well-being. This first study highlights the role of knowledge and trust in the perception of risks associated with the use of make-up and skincare products. Various perceived risk factors were identified, such as product composition and perceived compliance with production standards. The second study was an online questionnaire, administered to 1,274 participants. Data was analyzed using structural equation modeling. Data analysis indicates positive effects of subjective norms, general internalization of beauty standards, and motivational salience (appearance investment dimension), as well as a negative effect of self-evaluative salience (appearance investment dimension) and age, on make-up product use. The use of skincare products was positively influenced by age, anxiety about aging appearance, subjective norms, general internalization of standards and motivational salience, and negatively influenced by self-evaluative salience. In addition, the analyses revealed a negative effect of fatalistic beliefs, subjective knowledge level, and trust (in the concern of scientists and the cosmetics industry for the health of users and the environment) on the perception of risks associated with the use of make-up and skincare products. The analyses indicated a significant positive effect of trust (in the honesty of scientists and the cosmetics industry) on the perception of benefits linked to the use of make-up and skincare products, and a positive relationship between this perception of benefits and product use. Finally, this doctoral work discusses these results in relation to the literature, and presents a set of perspectives envisaged for investigating the issues of make-up and skincare product use and perception in depth

Menacée par le développement économique et social, l'eau est un bien de plus en plus rare. Comprendre les stratégies des irrigants et identifier les paramètres de maîtrise des technologies de production constituent des éléments fondamentaux pour modifier les consommations du secteur irrigué sans pour autant compromettre les objectifs de production. Dans cette perspective, nous avons analysé les performances de l'activité en irrigué dans la région de Sidi Bouzid. Nous avons réalisé des enquêtes auprès d'un échantillon d'exploitations des périmètres publics et privés. L'application de l'approche Data Envelopment Analysis (DEA) nous a permis de mesurer l'efficacité technique et aIlocative. Ainsi nous avons révélé une inefficacité technique d'usage des facteurs de production. L'efficacité moyenne d'usage de la ressource en eau n'atteint que 68%. La comparaison entre les systèmes de production révèle un gaspillage de la ressource plus important chez les exploitations des périmètres privés que celles des périmètres publics. Ainsi la stratégie de création de puits de suIface, comme deuxième source d'irrigation, se révèle être à l'encontre d'un usage durable d'une nappe phréatique déjà surexploitée. Mais en analysant les mesures d'efficacité allocative, cette stratégie s'explique. En effet, la profitabilité d'une activité, basée sur l'irrigation à partir de puits de surface, semble plus intéressante que celle réalisée à partir d'irrigation publique. L'efficacité aIlocative moyenne des exploitations des périmètres privés atteint 73% contre seulement 53% pour celles des périmètres publics. La pratique de cultures maraîchères est un facteur déterminant de cette profitabilité. Nous montrons par ailleurs que la structure foncière (superficie et nombre de parcelle) et l'intensification du facteur terre affectent négativement l'efficacité technique
Threatened by the economic and social development, water is an increasingly rare good. More than ever concerned, Tunisia achieved a successfully water supply management policy. Today, this policy reached its limits with a mobilization rate of 87%. Hence, efforts should target to the demand management. Understanding farmer's strategies and identifying the parameters controlling production technologies are the fundamental elements to modify the consumption of irrigated sector without compromising production objectives. Ln this regard, the objective of this investigation is to analyze the performance of irrigated farms in the region of Sidi Bouzid. First, farm's survey was carried out in both public and private irrigated areas. Second, an analysis of the production system within theses farms showed an appropriate technology process. Moreover, the application of Data Envelopment Analysis (DEA) approach allowed the measurement of technica1 and allocative efficiency. Empirical findings revealed a technical inefficiency use of inputs. The average technical efficiency of water resource was onl y 68%. The comparison between both production systems revealed more important resources wasting in private farms than in public ones. Thus, the surface weIl creation strategy, as a second source of irrigation, was found to be against the sustainable use of an already overexploited ground water. However, such strategy is justified when analyzing allocative efficiency scores. Lndeed, the profitability of an activity, based on wells irrigation, appears to be much more interesting than that based on public resource. The average allocative efficiency of private farms was 73% compared to only 53% for public farms. The Horticultural cropping practice is a determinant factor of this profitability. In addition, results indicate the negative effect of land structure (area and a number of plots) and land input intensification on technical efficiency

L'objectif de cette étude a été d'évaluer la viabilité d'une population de Crave à bec rouge (Pyrrhocorax pyrrhocorax), dans un contexte d'espaces protégés confrontés à de profonds changements d'usages des sols. Cet oiseau, espèce emblématique, est en effet susceptible d'être affecté par les modifications des relations société-nature, telles l'abandon des pratiques agricoles et le développement touristique.
L'étude s'est dans un premier temps focalisée sur l'identification des facteurs susceptibles d'influencer les paramètres démographiques de cette espèce. Le nombre de sites de reproduction apparaît comme un facteur très probablement limitant. Le succès reproducteur est quant à lui influencé par la superficie d'habitats favorables à proximité des sites de reproduction ainsi que par l'abondance des ressources alimentaires au printemps. Enfin la limitation de l'accès aux zones d'alimentation et la réduction du temps d'alimentation des oiseaux, occasionnées par la fréquentation touristique estivale du littoral, affectent la survie des jeunes Craves.
Dans un second temps, la viabilité démographique de cette population a été évaluée à l'aide de différents modèles et au travers de comparaisons de différents scénarios plausibles d'évolution et d'impacts des activités humaines. Dans l'éventualité d'une stabilisation de la fréquentation touristique et du processus d'enfrichement aux niveaux actuels, la population semble viable. Mais comparativement au contexte passé particulièrement favorable, la population semble désormais sur "le fil du rasoir", une diminution même légère d'un des paramètres démographiques conduirait à une extinction inéluctable. Compte-tenu des dynamiques actuelles, le dérangement touristique estival semble impacter le plus la population à court terme. Différents scénarios de gestion ont donc été envisagés, via notamment un modèle démographique spatialement explicite, développé au sein d'un Système Multi-Agents.

La robotisation des procédés d’usinage suscite l’intérêt des industriels en raison du grand espace de travail et le faible coût des robots par rapport aux machines-outils conventionnelles et la possibilité d’usiner des pièces de formes complexes. Cependant, la faible rigidité de la structure robotique favorise le déclenchement de phénomènes dynamiques liés à l’usinage sollicitant le robot en bout de l’outil qui dégradent la qualité de surface de la pièce usinée. L’objectif de ces travaux de thèse est de caractériser le comportement dynamique des robots en usinage. Ces travaux ont suivi une démarche en trois étapes : La modélisation d’un premier modèle considéré de référence où le robot est au repos. Ensuite l’identification du comportement dynamique du robot en service. Enfin, l’exploitation des modèles dynamiques du robot en vue de prédire la stabilité de coupe. L’originalité de ces travaux porte sur le développement des méthodes d’identification modale opérationnelles. Elles permettent d’intégrer les conditions réelles d’usinage et d’élaborer des modèles plus précis que le premier modèle de connaissance sans être biaisés par l’effet des harmoniques de rotation de l’outil. Enfin, des préconisations sur le choix de configurations du robot et sur la direction des forces d’excitation sont proposées pour assurer la stabilité de la coupe lors de l’usinage robotisé
Machining robots have major advantages over cartesian machine tools because of their flexibility, their ability to reach inaccessible areas on a complex part, and their important workspace. However, their lack of rigidity and precision is still a limit for precision tasks. The stresses generated by the cutting forces and inertia are important and cause static and dynamic deformations of the structure which result in problems of workpiece surface. The aim of the thesis work is to characterize the dynamic behavior of robots during machining operation. This work followed a three-step approach : Modeling a first model considered as a reference where the robot is at rest. Then the identification of the dynamic behavior in service. Finally, the prediction of the cutting stability using the robot dynamic model. The originality of this work is the development of new operational modal identification methods. They integrate the machining conditions and result into a more accurate model than the first model of reference without being biased by harmonics. Finally, guidlines of robot’s configurations and excitation forces’ direction are proposed to ensure the robotic machining stability

Le couplage précision-vitesse est une problématique importante de l'usinage à 5 axes. Le respect de la précision impose à la machine de ralentir. De plus, le calcul du trajet ne prend pas en compte le comportement de la machine et induit aussi des ralentissements. Ces travaux de thèse visent deux objectifs : Optimiser le comportement de la machine outil en modifiant l'orientation de l'axe outil dans le repère machine ; Garantir le respect des contraintes géométriques fonctionnelles sur l'orientation de l'axe outil. Une méthode d'optimisation sous contrainte est proposée. La fonction objectif utilise un modèle simplifié du comportement de la machine. Le concept du Domaine d'Orientation Admissible est alors défini pour contraindre l'orientation de l'outil dans le repère pièce puis dans le repère machine afin d'y réaliser l'optimisation. La méthode d'optimisation est comparée à des méthodes alternatives selon des critères de rapidité de calcul et de performance.

Le couplage précision-vitesse est une problématique importante de l'usinage à 5 axes. Le respect de la précision impose à la machine de ralentir. De plus, le calcul du trajet ne prend pas en compte le comportement de la machine et induit aussi des ralentissements. Ces travaux de thèse visent deux objectifs : Optimiser le comportement de la machine outil en modifiant l'orientation de l'axe outil dans le repère machine ; Garantir le respect des contraintes géométriques fonctionnelles sur l'orientation de l'axe outil. Une méthode d'optimisation sous contrainte est proposée. La fonction objectif utilise un modèle simplifié du comportement de la machine. Le concept du Domaine d'Orientation Admissible est alors défini pour contraindre l'orientation de l'outil dans le repère pièce puis dans le repère machine afin d'y réaliser l'optimisation. La méthode d'optimisation est comparée à des méthodes alternatives selon des critères de rapidité de calcul et de performance

Les pièces de structure aéronautique utilisées dans l’aéronautique sont fabriquées en plusieurs étapes. Des étapes, comme le traitement thermique, génèrent des contraintes résiduelles. Les enlèvements de matière réalisés par les opérations d’usinage peuvent alors conduire à la réorganisation des contraintes résiduelles dans la matière et ainsi à la déformation de la pièce. La mesure in-situ de ces déformations devient nécessaire lorsque ce phénomène est étudié. Ces travaux de thèse abordent cette problématique dans le cadre du projet SIMP-Aero. L’objectif de ces travaux de thèse est d’adapter la méthode de corrélation d’images numériques à la mesure de la déformation de pièce pendant l’usinage, c’est-à-dire dans un centre d’usinage. Pour cela, plusieurs améliorations sont apportées à la méthode. Premièrement, les mouvements du système optique sont pris en compte afin que ceux-ci n’altère pas la qualité des mesures. Ensuite, les copeaux présents sur les images sont détectés et filtrés par un algorithme. Au final, la méthode développée permet de mesurer des champs de déplacement durant toute la séquence d’usinage, sans devoir l’interrompre, avec une incertitude de mesure de l’ordre du centième de millimètre
Structural aluminum alloy parts used in aeronautics are manufactured in several steps, from forming processes and heat treatments to final machining. Some of the process steps induce residual stresses. The material removal during machining release these residual stresses and thus, leads to the part deformation. The in-situ measurement of these deformations becomes necessary when this phenomenon is studied. The present work address this problematic in the context of the ANR SIMP-Aero Project. It aims to define a reliable experimental technique dedicated to the measurement of part deformations during machining of large aeronautical parts. The backbone of the technique relies on Digital Image Correlation (DIC). Mainly as a consequence of the harsh constraints environment of machining, the customization of DIC is required. First, movements of the optical system are quantified and compensated for the proper measurement of the workpiece displacement. Then, the metal chips that fly between the observed surface and the acquisition system are detected and filtered by the algorithm. Finally, the developed method enables the measurement of displacement fields throughout the whole machining sequence, without interrupting it, and a measurement uncertainty of around one hundredth of a millimeter is ensured

Ce travail, qui porte sur les problématiques de l'usinage par détourage des structures composites fibres longues, est composé de trois volets. Dans le premier volet, l'impact des paramètres de coupe, des procédés d'usinage et de la nature des matériaux composites sur la forme et la taille des défauts de surface est discuté. Le deuxième volet est dédié à la l'analyse des poussières générées lors de l'usinage. Le nombre et la masse des particules sont discutés en fonction de la géométrie des outils, des conditions de coupe et la nature du matériau composite usiné. Le dernier volet est consacré à l'étude de l'impact des défauts de surface et des procédés d'usinage sur le comportement mécanique (quasi- statique et dynamique)
This thesis focuses on problems encountered during the trimming of composites materials using continuous fibers. The thesis is divided into three main parts. In the first part, the machinability of two composites materials made of carbon fiber and epoxy matrix at standard cutting speed and at high cutting speed is investigated. Surface damages induced are analyzed using surface roughness tester and the scanning electronic microscope. The impact of cutting conditions, machining processes (i. E. , cutting tool, abrasive diamond cutter, abrasive water jet machining), and nature of composite materials on the form and size of the surface defects are studied. The second part of the thesis concerns the study of the dust generated during trimming in terms of number of particles present in air and masses. The effect of tool geometry, composite material and cutting conditions on the generated dust is studied. The last part is dedicated to the study of the relationship between machining processes, surface defects and mechanical behaviour of composite parts in quasi-static and dynamic environment. Specimens designed for quasi static tests are instrumented on the surface for the digital images correlations and high speed cameras to monitor the damage generation and progression during the tests. The dynamic tests are instrumented by an infrared camera in order to measure the thermal dissipation during the damaging phases of specimens

Les compresseurs utilisés pour le soufflage des bouteilles en plastique sont généralement constitués d'un cylindre, d'un piston et de segments qui doivent assurer l'étanchéité entre les pièces et jouer un rôle de lubrifiant. Les segments sont donc en matériaux dits «autolubrifiants» tels que le polytétrafluoroéthylène (PTFE). Cependant des débris d'usure sont générés lors du frottement. Leur morphologie est indicatrice des mécanismes d'usure. Des essais de frottement ont été menés avec un tribomètre alternatif en contact plan/plan. Les matériaux testés étaient en polytétrafluoroéthylène, pur ou renforcés contre de la fonte grise lamellaire. Après caractérisation des matériaux, les attributs morphologiques des débris ont été déterminés par des techniques de traitement d'images. Des mécanismes d'usure ont été proposés ainsi que des corrélations entre les caractéristiques des débris, les taux d'usure et le tribosystème grâce à la fouille de données
The compressors used for the blowing of the plastic bottles generally consist of a cylinder, a piston and segments which must ensure at the same time the sealing between the parts and the lubrication. The segments must be in materials known as "self-lubricating" such as polytetrafluoroethylene. However, during the contact, wear partic1es can be generated. Their morphology is an indicator of the wear process. Mechanical tests of friction were carried out with an alternate tribometer in a plane contact configuration. The materials tested were polytetrafluoroethylenes, pure or reinforced against lamellate grey cast iron. After the characterization of materials, the morphological partic1e attributes are determined by image analysis technique. Wear mechanisms are proposed and correlations between the characteristics of the wear particles, the wear rates and the tribosystem are obtained thanks to the data mining

Ces travaux de thèse ont pour objectif d'étudier les mécanismes d'usure d'outils de coupe en WC-6%Co dans le cas de l'usinage en tournage. Les mécanismes qui gouvernent les principaux modes d'endommagement de ces outils sont complexes, combinant abrasion, adhésion et diffusion. Il faut par ailleurs noter que ces mécanismes dépendent fortement de la température aux interfaces de frottement outil/matière. Ainsi, l'étude a été réalisée par des approches complémentaires d'usinage et de tribologie avec mesures de température. Ces approches ont été menées à la fois au plan expérimental et au plan de la modélisation et de la simulation numérique. L'ensemble des résultats obtenus a permis d'améliorer la compréhension du comportement en frottement entre le WC-6%Co et l'acier C45. La nature et le séquencement des principaux mécanismes d'usure du WC-6%Co ont ainsi pu être identifiés. Ils consistent en : - une désorganisation de la structure du WC-6%Co sous des chargements mécaniques sévères et des températures qui peuvent atteindre 1200°C, - une mobilité des grains de WC qui est rendue possible par le comportement viscoplastique du liant cobalt, une conséquence de cette mobilité est la microfissuration intergranulaire et la décohésion des fragments de WC, - une déformation des grains de WC et une microfissuration intragranulaire qui peut aller jusqu'à la fragmentation de ces grains, causée par les chargements excessifs et le blocage des grains de WC mobiles, - une abrasion induite par les fragments de WC arrachés et également par des inclusions dures de l'acier usiné, - une adhésion, particulièrement importante dans la zone de séparation outil/copeau.

Ces dernières années ont été marquées par la montée en puissance des technologies de l’information et de la communication (TIC) dans tous les domaines d’activités. Les TIC jouent un rôle crucial pour faire face aux nouvelles logiques qui renvoient essentiellement au développement de la notion d’urgence et du temps réel. Si les TIC produisent des effets comme le partage de l’information (Rice, 1984), le développement de la communication (Reix, 1999) et la responsabilisation des utilisateurs (Millman et Hartwick, 1987), il n’en demeure pas moins que ces effets ne sont pas souvent systématiques. C’est ainsi qu’une réflexion autour des comportements d’usage mérite d’être mise en avant pour comprendre pourquoi les objectifs escomptés ne sont pas toujours atteints. L’usage des TIC est un concept complexe et suscite des interrogations aussi bien sur le sens que sur sa mesure. Cela implique le passage d’une vision totalement dichotomique des travaux selon laquelle les individus adoptent ou rejettent les technologies vers une approche temporelle qui considère l’usage comme un processus susceptible d’évoluer et de se modifier avec le temps. Dès lors, l’objectif de cette recherche est d’apporter les éléments de réponse à la problématique suivante : Quels sont les facteurs qui influencent l’évolution du processus d’usage d’un Extranet par les utilisateurs et permettent d’atteindre un usage continu et soutenu? Motivée par une volonté d’exploration d’un terrain d’étude et d’une technologie peu étudiée dans les travaux antérieurs, cette recherche fonde ses conclusions sur une étude de cas longitudinale dans 6 universités de la région PACA. La discussion des résultats expose les facteurs qui expliquent la sous utilisation du système technologique et propose des actions d’intervention pour permettre une continuité d’usage dans le temps
These last years have been highlighted by the rise of the power of Information and Communication Technologies (ICT) in all the fields and activities. The ICT play a crucial role to face the new logics which primarily lead to the development of the emergency concept and real-time. If the ICT produce effects as the share of information (Rice, 1984), the communication development (Reix, 1999) and the responsibility awareness of the users (Millman and Hartwick, 1987), these effects are not often systematic. Thus, a reflexion around the behaviors of the users deserves to be raised to understand the reasons behind the non continuous achievement of the objectives. ICT use is a complex concept that arise questions on the sense as well as on measurement. This implies a complexity of the vision that is completely dichotomist according to which the individuals adopt or reject technologies towards a temporary approach which they consider the use as a process likely to evolve and to change with time. Consequently, the objective of this research is to answer the following research question: What are the factors which influence the evolution of the process of the Extranet use by the users and make it possible to reach a continuous and constant use? Motivated by a will of exploring the ground of study and the technology little studied officially, this research bases its conclusions on a longitudinal case study in 6 universities in the PACA area. The discussion of the results exposes the factors which explain the under use of the technological system and recommends actions of intervention allowing a continuity of use in time

Cette contribution à l'étude du comportement en fatigue de la liaison d'attaches d'ailettes à doigts de turbines à vapeur est axée sur l'influence des paramètres d'usinage (formes géométriques, états de surface) et de chargement (taux de traction, torsion et flexion) sur la limite d'endurance. Après une étude bibliographique, plusieurs essais sont effectués sur une machine conçue et fabriquée spécialement pour tester l'assemblage ailette/disque dans les conditions de service. Diverses méthodes de détermination de la limite d'endurance (Escalier, Locati) sont appliquées à l'air et en milieu corrosif aqueux. Les résultats sont explicites et une analyse métallographique des éprouvettes rompues est effectuée. Une simulation numérique reprenant les conditions expérimentales est effectuée et un modèle de prise en compte de la contrainte moyenne en fonction de la ductilité du matériau est proposé

Dans le cadre de l'usinage à 5 axes des pièces de forme complexe, nous étudions l'influence du trajet calculé par un système de FAO sur le comportement cinématique de la machine outil en Usinage à Grande Vitesse (UGV). L'UGV implique de garantir une grande vitesse de déplacement des axes de la machine outil, donc d'introduire une plus grande continuité dans la trajectoire, de deux manières : soit en établissant une meilleure planification de l'orientation de l'axe de l'outil, soit en optimisant le format de description de la trajectoire elle même. L'introduction d'un nouveau format de description engendre un écueil: la singularité cinématique dont nous proposons un modèle géométrique et une méthode de déformation de la trajectoire de façon à l'éviter. La résolution de ce problème entre dans le cadre plus général de l'optimisation de l'orientation de l'axe de l'outil dans l'espace de travail en vue d'améliorer le comportement cinématique des axes de rotation de la machine outil
Within the framework of 5 axis machining of complex surfaces, we study the influence of a tool path calculated by a CAM system on the kinematic behavior of the machine tool in High Speed Machining (HSM). HSM aims at ensuring a high displacement rate of the machine tool axes, therefore to introduce a higher continuity into the trajectory, in two ways: either by establishing a better planning of the tool's axis orientation, or by optimizing the description format of the trajectory itself. The introduction of a new description format generates a problem: the kinematic singularity for which we propose a geometrical model and a method of trajectory deformation in order to avoid it. Solving the problem pertains to a more general framework which relates to the optimization of the tool's axis orientation in the workspace in order to improve the kinematic behavior of the rotation axes of the machine tool

L’optimisation des paramètres de coupe en usinage à grande vitesse impose le passage à travers la modélisation des efforts de coupe en intégrant les erreurs d’usinage ainsi que l’analyse de la topographie. La présente étude porte sur l’analyse de l’effet des paramètres de coupe et des erreurs d’usinage sur la topographie des surfaces fraisées avec une fraise à bout sphérique monobloc. Pour y parvenir on a modélisé la géométrie de la fraise en tenant compte des erreurs d’usinage , la zone d’engagement outil-pièce et le calcul de la largeur et de l’épaisseur de coupe en tenant compte de la trace de la dent précédente afin de montrer l’effet des erreurs d’usinage sur les efforts de coupe. Une analyse de la topographie en fonction de tous ces paramètres et des erreurs d’usinage est réalisée en se basant sur une validation expérimentale
The optimization of the cutting parameters in high-speed machining requires the consideration of the machining errors in the modeling of the cutting forces and the surface topography. Therefore, the present study deals with the analysis of the effect of cutting parameters and machining errors on the surface topography of milled surfaces with a ball-end mill. The tool geometry was modeled taking into account all the machining errors such as runout, bending, vibrations and wear. Then, the Cutter Workpiece Engagement region 'CWE ', the cutting width and the uncut chip thickness were modeled taking into account the trace of the previous tooth. Subsequently, thermomechanical modeling of cutting forces in the milling process with a ball-end tool is made considering these errors. Finally, an analysis of the topography according to all these parameters and machining errors was carried out based on experimental validation

La maitrise de l'étanchéité des systèmes d'air dans les turboréacteurs est améliorée en minimisant le jeu entre les pièces tournantes et le carter qui les entoure, garantissant un meilleur rendement du moteur. La réduction de ce jeu permet de diminuer les fuites aérodynamiques à travers le moteur, mais cela peut occasionner des contacts indésirables entre les pièces en rotation à haute vitesse et les pièces fixes en vis-à-vis. Les joints labyrinthes sont des systèmes d'étanchéité dont la partie fixe est revêtue d'un matériau abradable sacrificiel afin de limiter l'endommagement de la partie rotor du joint. Ces interactions labyrinthe-abradable peuvent être critiques pour le bon fonctionnement du joint. L'objectif de cette thèse est d'identifier expérimentalement l'influence des conditions de contact sur les mécanismes d'interaction en jeu. Un banc de contact haute vitesse développé pour l'étude permet de reproduire des conditions de contacts proches de celles survenant sur turboréacteur. Deux configurations de contact qui se produisent dans différents endroits du moteur sont étudiées, avec trois revêtements massifs et trois revêtements alvéolés, aux matériaux et à la géométrie distinctes. La caractérisation thermomécanique des interactions est réalisée avec une instrumentation spécifiquement développée sur le banc. A l'analyse expérimentale est couplée une méthode d'analyse tribologique, basée sur le concept du troisième corps. À travers cette approche les débits de matière engendrées par les interactions sont identifiés et permettent de décrire l'évolution du comportement du contact (circuit tribologique). Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le cadre d'une collaboration entre Safran Tech Saclay (groupe SAFRAN), Safran Aircraft Engines Villaroche (groupe SAFRAN) et le Laboratoire Génie de Production (LGP) de Tarbes
Improving the control over sealing of secondary air systems of aircraft engines require a minimum gap clearance between rotating parts and the surrounding casing, which guarantees higher engine efficiency. The tight clearance allows to reduce leakage flows but may leads to undesirable interactions between the static and rotating parts. Labyrinth seals are dynamic sealing systems for which an abradable coating is deposited on the stationary part of the seal to limit the damage of the rotating shaft. Depending on contact conditions, labyrinth-abradable interactions are potentially critical for the seal. This study aims to identify experimentally the material behaviour during these contact conditions. A high-speed contact test rig was developed to recreate contact conditions occurring in an aircraft engine. Two contact configurations involved in different locations of the engine were explored, with three thermally sprayed coatings and three honeycomb coatings, presenting different materials and surface areas. Thermomechanical characterisation is achieved with a specific instrumentation designed for the study. A tribological analysis based on the third body concept is coupled to the experimental analysis. This approach allows to identify wear mechanisms and material flows through the contact (tribological circuit), which determine the thermomechanical constraints in the high-speed contact. This work was achieved within the framework of cooperation between Safran Tech Saclay (SAFRAN group), Safran Aircraft Engines Villaroche (SAFRAN group) and the Laboratoire Génie de Production (LGP) de Tarbes

Cette thèse est un travail expérimental mettant en évidence les effets de la microstructure et de la rugosité sur le comportement au frottement et à l'usure d'aciers faiblement alliés. Une méthodologie est mise en place pour sélectionner des aciers faiblement alliés et générer des microstructures permettant de répondre à cet objectif. Différents échantillons caractérisés par une composition chimique, une microstructure et une macro-dureté sont générés et caractérisés tribologiquement par des essais de frottement. Une réflexion originale a été menée pour étudier le comportement tribologique d'un même acier avec différentes microstructures pour le même niveau de macro-dureté. Ces essais de frottement permettent également d'étudier l'effet du chargement normal sur la contribution de la microstructure et de la rugosité sur le comportement tribologique. Cette caractérisation est réalisée par des mesures de coefficient de frottement, du taux d'usure, des paramètres de rugosité, d'essais de micro-duretés et de nano-indentation, d'analyses dispersives en énergie, d'observations par microscopie électronique à balayage et d'analyses des mécanismes d'usure. Cette approche a permis d'étudier 273 configurations et de dégager différentes tendances sur cette thématique. Parallèlement, une confrontation entre les résultats issus de l'approche expérimentale et d'une approche de modélisation du comportement tribologique de microstructures dual-phase a été réalisée. Cela a permis de mettre en place une réflexion sur les modes de distribution de la pression appliquée entre les phases lors des essais expérimentaux réalisés en fonction de la rugosité et du chargement normal
This thesis is an experimental work highlighting the effects of microstructure and roughness on friction and wear behavior of low alloy steels. That's why, low alloyed steels are carrefully selected in order to generate precise microstructures. Thus, different samples characterized by a chemical composition, a microstructure and a macro-hardness are generated and characterized tribojogically by performing friction tests. An original reflection was conducted to study the tribological behavior of the same steel with different microstructures for the same level of macrohardness. In addition, the effect of normal load on the contribution of microstructure and roughness on tribological behavior is investigated. This characterization is carried out by measurements of friction coefficient, wear rate, roughness parameters, micro-hardness and nanoindentation tests, energy dispersive analyzes, observatibns by using scanning electron microscopy and analysis of wear mechanisms. Finally, 273 configurations are studied and different trends are identified, Moreover, a comparison between the results from an experimental approach and a modeling approach of the tribological behavior of dual-phase microstructures was carried out. From this study, reflections are performed as regards the modes of the applied pressure pressure between the phases as function of roughness and normal load during the experimental friction tests

Le rôle des constituants au sein des matériaux de friction pour garniture de frein est encore mal connu du fait, d'une part de la complexité des formulations de ces matériaux composites organiques, d'autre part de la sollicitation induite par le freinage qui engendre de multiples phénomènes physiques. Il s'avère donc particulièrement difficile d'établir les liens entre la composition d'une garniture et ses performances. Les travaux ont concerné une garniture de frein industrielle pour véhicule poids lourd. Une étude préalable a été réalisée du point de vue de sa microstructure et de ses constituants, de ses propriétés, de son élaboration et de ses performances en freinage. La démarche expérimentale adoptée a reposé sur le développement i) d'une formulation " modèle ", déduite de la formulation industrielle par simplification de la composition, ii) d'un essai d'usure représentatif de sollicitations de freinage, pour aborder le fonctionnement tribologique des constituants dans une configuration simplifiée. Deux constituants ont été plus particulièrement étudiés, des particules de laiton et des fibres de verre introduites dans la formulation modèle prise en référence. L'analyse des performances a porté sur la compréhension des liens entre les mécanismes de frottement et d'usure, la microstructure et les propriétés des matériaux et leur comportement tribologique

L'évolution de l'utilisation des composites carbone/époxy en aéronautique exige une meilleure compréhension de l'influence des conditions d'usinage sur ces matériaux. L'objectif de cette thèse est d'établir, en se basant sur l'expérimentation, le lien entre les conditions d'usinage, le comportement du composite carbone/époxy usiné et la tenue mécanique des stratifiés. L'étude de la coupe orthogonale montre que l'orientation des fibres, par rapport au sens d'avance de l'outil de coupe, définit les mécanismes de formation du copeau et influe sur l'état de surface usinée, le type de défauts et leur ampleur. Cette étude est ensuite appliquée au perçage. L'effet de l'orientation des fibres sur l'apparition des défauts est également observé. Concernant les paramètres de coupe, l'avance a une influence plus marquée sur l'état du trou percé que la vitesse de rotation. Son augmentation génère l'amplification des défauts de perçage. Dans le cas des forets possédant des arêtes de coupe, les défauts (délaminage, arrachement des fibres, fibres mal coupées…) sont typiques et une nette amélioration de la qualité des trous est obtenue avec un outil ayant des pointes extrêmes. Une dégradation thermique est notée avec le foret trépan diamanté. Le renforcement du stratifié par piquage hors plan (une nouvelle architecture développée afin de combler les lacunes du composite 2D) permet une réduction du délaminage engendré par l'effort de poussée à l'intérieur du trou, par rapport au composite non cousu. Les essais mécaniques de traction sur des éprouvettes percées montrent aussi l'intérêt du renforcement. La couture freine la propagation du délaminage, réduit la déformation de l'éprouvette, améliore la tenue de l'éprouvette aux sollicitations mécaniques et atténue l'effet des défauts de perçage
The evolution of carbon/epoxy composites use in aeronautics requires a better comprehension of the machining conditions influence on these materials. Based on the experimentation, this study aims to establish the relationship between machining conditions, behavior of the machined composite and the mechanical resistance of laminates. An orthogonal cutting study shows that fibers orientation defines the mechanisms of chip formation and influences the machined surface quality and defects (size and shape). This study is then applied to drilling. The fibers orientation effect on defects location is also observed. Concerning cutting parameters, feed has more influence on the drilled hole than spindle speed. Its increase leads to the rise of drilling defects (delamination, fibers chip-out, uncut fibers…). Moreover, drill geometry has a major influence on the studied parameters. The best results are obtained with spur drill owing to the presence of two extreme points which better shear so cut carbon fibers. When drilling with a core drill bit, a chip evacuation problem and then a penetration issue has been encountered. Very high cutting forces has been recorded and a thermal degradation has been observed on surface and along the holes inside surfaces. The laminate reinforcement by Tufting (a new architecture developed in order to fill 2D composite gaps) allows a reduction of the delamination inside the hole generated by the thrust force, compared to the 2D composite. Quasi-static tensile tests show also the reinforcement benefit. The seam reduces delamination propagation and deformation of the laminate, improves its resistance to the mechanical loading and mitigates the effect of drilling defects

Le détourage est la première opération d’usinage après la fabrication et le démoulage des structures composites. Cette opération, qui est généralement effectuée avec un procédé conventionnel d’enlèvement de matière à l’aide d’un outil de coupe, conduit à l'apparition de plusieurs types d’endommagements qui sont suivi par la génération de particules nocives lors d’un usinage sans lubrification. Ces particules, générées lors de l'usinage à sec de composites constituent une menace sanitaire, car elles peuvent rester en suspension dans l'air et s'infiltrer dans le corps de l'opérateur, représentant un risque de danger respiratoire. Malheureusement, la compréhension des phénomènes d’émission de particules lors de l'usinage du composite est actuellement insuffisante. De plus, l’apparition de dommages localisés sur la surface usinée (due à l’interaction entre l’outil et le composite) peut réduire la tenue de la structure en service du fait de la formation de zones de concentration de contraintes. En conséquence, il est nécessaire de mieux comprendre les causes sous-jacentes de la création de dommages, ainsi que la relation entre les dommages induits par l'usinage et le comportement mécanique. Il est important de noter que d’un point de vue industriel le critère de rugosité de surface est largement utilisé pour quantifier la qualité d’usinage de la surface composite ainsi engendrée ; cependant la relation entre ces deux critères reste complexe. Ainsi, afin de répondre à cette problématique, ce travail de thèse s’est concentré sur trois objectifs principaux. Tout d'abord, des études ont été menées sur l'usinabilité d'échantillons de stratifiés composites multidirectionnels à base de résine époxy et de fibres de carbone lors du détourage à l'aide d'outils de coupe en PCD (diamant polycristallin). Plus précisément, l’influence des paramètres de coupe (vitesse d’avance et vitesse de coupe) et de la distance de coupe (usure de l’outil) ont été étudiés afin de voir leur influence sur les efforts de coupe et sur la température d’usinage induite, puis une caractérisation multi-échelle des dommages induits par l’usinage a été menée. Cette caractérisation multi-échelles des dommages induits par l’usinage a consisté à l’observation post-mortem des échantillons usinés à l’aide de différentes techniques telles que la tomographie à rayons X, la microscopie confocale et le MEB. Grâce à cette caractérisation multi-échelles, la qualité d’usinage a été quantifiée à l’aide de nouveaux paramètres tels que le volume de cratères, Cv, basé sur la quantification des défauts de cratères et la profondeur des dommages, D, mesurés à l’aide d’observations tomographiques à rayons X. Le deuxième objectif de cette thèse était centré sur l'influence des paramètres de coupe (vitesse de coupe, vitesse d'avance et profondeur de coupe radiale), la distance de coupe et la géométrie de l'outil sur le nombre de particules nocives générées lors de la coupe. Les résultats de cette étude sur les émissions de poussières pourront être très utiles à la communauté industrielle pour choisir les bonnes conditions d’usinage afin de protéger les opérateurs susceptibles d’inhaler les particules présentes dans l’air dans la zone d’usinage. Les résultats obtenus ont clairement montré que pour réduire les émissions de particules nocives, il était nécessaire d’augmenter la profondeur de coupe radiale ou la vitesse d’avance. Néanmoins cette combinaison de conditions de coupe conduit en général à une mauvaise qualité d'usinage
Trimming is the first operation of machining after the manufacturing and demolding of the composite structures. This operation which is usually conducted with conventional process of material removal (by cutting tool) induces various forms of damage which is accompanied by the generation of harmful particles in case of dry machining. In fact, particles generated during dry machining of composite pose a dangerous threat, as they can get suspended in the air and infiltrate inside body of operators giving rise to risk of respiratory hazard. Unfortunately, the understanding of particulate emission during machining of composite is presently incomplete. In addition, the appearance of damages located on the machined surface (due the interaction tool/plies) can reduce the structural performance in service due to the formation of stress concentration zones. As a result, it is necessary to understand the underlying causes for generation of damage, and also the relationship between machining induced damage and mechanical behavior. It is important to notice that, industrially, surface roughness criterion is widely used to quantify the machined quality of the newly generated composite surface. However, so far this has been ambiguous approach. Hence, to address the problems mentioned, this thesis focuses on three main objectives. Firstly, studies on the machinability of multi-directional specimens made of carbon fiber reinforced plastics laminates (CFRPs) during trimming with PCD (Polycrystalline Diamond) cutting tools. Specifically, the influence of cutting parameters (feed speed and cutting speed), cutting distance (tool wear) on the cutting forces, machining temperature induced as well as the multi-scale characterization of the machining induced damages have been investigated. For the multi-scale characterization of the induced machining postmortem observations of the machined specimens, using different techniques such as X-ray tomography, confocal microscopy and SEM, are used. Thanks to this multi-scale characterization, the machining quality was quantified using newly proposed parameters such as crater volume ‘CV’ based on the quantification of the crater defects and maximum depth of damage (D) based on the X-ray tomography. The second objective of this thesis was focused on influence of cutting parameters (cutting speed, feed speed, and radial depth of cut), cutting distance, and tool geometry on the number of harmful particles generated during trimming. The outcome of this study on the dust emission can be beneficial for the industrial community to select the safe machining condition for protecting the operators who potentially inhale the particles in the air in the machining area. The obtained results clearly highlighted that to reduce the emission of the harmful particles it is necessary to increase the radial depth of cut or the feed rate. However, this combination of cutting conditions, leads to poor machining quality. This inspired to propose a new design of cutting tool geometry in collaboration with ASAHI Company

Le procédé d'usinage par Jet d'eau Abrasif (JEA) est un processus polyvalent, largement employé pour découper une vaste gamme de matériaux. Récemment, quelques études ont démontré la capacité de ce procédé pour l'usinage non débouchant à profondeur contrôlée de matériaux composites, qui peuvent potentiellement être utilisés pour la réparation de structures aéronautiques composites endommagées. Plusieurs études scientifiques rapportent que ce procédé d'usinage induit divers types de défauts sur la surface usinée. S'agissant d'une application récente, l'usinage non débouchant de matériaux composites par JEA nécessite des investigations pour être compris sur de nombreux points. Cette thèse participe à combler ce manque en définissant trois objectifs : l'usinabilité du matériau composite par ce procédé, l'influence des défauts générés par l'usinage JEA sur le comportement mécanique, et l'influence de la qualité de surface et des défauts sur l'adhésion d'un collage dans un contexte de réparation. Premièrement, la compréhension de l'usinabilité des composites à renforts en fibres de carbone (CFRP) implique l'étude du taux d'enlèvement de matière, la morphologie de la surface usinée, et la caractérisation de la nature et de la taille des défauts générés par le procédé d'usinage. La qualité d'usinage est évaluée en utilisant des paramètres superficiels traditionnels comme la rugosité superficielle (Ra), et pour la première fois, la quantification des défauts est faite en utilisant un nouveau critère qui utilise un paramètre nommé " volume de cratères ". L'idée qui mène la deuxième partie de l'étude consiste à relier la qualité de la surface générée par l'usinage et le volume de défauts au comportement mécanique de la structure usinée. L'influence de la modification superficielle induite par l'usinage et l'influence des défauts sur la performance mécanique sont étudiées sous un chargement statique en traction, puis sous un chargement dynamique de fatigue traction/traction sur des spécimens usinés avec des niveaux de défauts variables. Les tests mécaniques statiques sont instrumentés avec un extensomètre et par de la corrélation d'images numériques, alors que les tests en fatigue sont instrumentés avec des extensomètres, des capteurs d'émissions acoustiques et par thermographie infrarouge.[...]
Controlled depth milling of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composites by abrasive water jet (AWJ) process is a recent advancement which can potentially be used for repairing composite structures. Aircraft composite structural repair is a costly affair owing to stringent requirements of skilled labor, time and regulatory certifications. Presently the aircraft maintenance industry lacks a reliable machining process for repair procedure. In comparison with conventional machining process AWJ milling could be a major advantage in the favor of the aircraft maintenance industry. However, knowledge on many aspects of this process is inadequate for reliable industrialization. Hence, this thesis focuses on narrowing this research gap by defining three objectives. Firstly, understanding the machinability of CFRPs, for this, the influence of process parameters on material removal rate, surface quality and nature and size of defects are studied. The machining quality is benchmarked using the traditional surface roughness criterion and a newly proposed criterion crater volume 'Cv' based on the quantification of the crater defects. The newly proposed machined surface quality criterion clears all the ambiguity that was previously present with the usage of surface roughness criterion. Secondly, the influence of machined surface quality and defects on static tensile and tension-tension fatigue behavior is studied for specimens with varying nature and levels of machining induced defects. The tensile strength and the endurance limits of various specimens are correlated with machining quality (Ra and Cv). The damage initiation and progression during loading and the role of defects in the promotion of the damage is studied using techniques like acoustic emission, thermography and X-ray tomography. Finally, the influence of machining quality on the quality of repair patch adhesion is examined by performing tensile tests on the specimens milled and bonded using an epoxy adhesive with new CFRP plies. These studies aid the industrial community to ascertain the usability of AWJ milling for composite repair and lay a strong foundation for industrialization of the AWJ milling process

Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire concernent la prédiction et l'amélioration des performances des machines-outils à structure parallèle dans le but de produire des pièces conformes à la qualité requise en un temps minimal. Le problème abordé permet de déterminer l'influence de la structure sur la productivité et la qualité de la pièce usinée dans le contexte de l'Usinage à Grande Vitesse de pièces automobiles et aéronautiques. Ce travail propose alors des avancées suivant deux axes fondamentaux : - la modélisation du comportement anisotrope de la cellule d'usinage ; - la proposition de nouvelles méthodes d'adaptation du processus.Ces deux axes sont dans un premier temps abordés vis-à-vis d'un objectif d'amélioration des temps de déplacement d'outil hors matière. La méthode développée nécessite l'élaboration d'un modèle cinématique des déplacements hors matière spécifique à chaque structure de machine outil et basé sur l'utilisation d'une loi de commande articulaire. Un outil d'aide à la mise en place d'un usinage sur machine-outil à structure parallèle est ensuite proposé. Cet outil repose sur un modèle numérique de comportement cinématique utilisant une loi de commande de déplacement dans le repère lié à la pièce permettant de prédire le temps d'usinage en fonction des trajectoires. L'optimisation du processus d'usinage s'appuie également sur la prédiction de la qualité d'usinage. Pour cela, un modèle expérimental basé sur une campagne de mesures effectuée sur la machine-outil considérée a été développé. Ces approches sont appliquées à des usinages de pièces industrielles sur la machine-outil PCI Tripteor X7. Leur originalité réside dans l'amélioration des performances des machines-outils à structure parallèle à partir de l'analyse du comportement durant l'usinage et permet, par conséquent, d'étendre leur domaine d'application.

La présente étude a été entreprise pour étudier l'effet des paramètres métallurgiques sur la dureté et des caractérisations microstructurales dans les alliages 356 et 319 tels que coulés et soumis à un traitement thermique. Ceci est dans le but d'ajuster ces paramètres pour avoir une dureté appropriée et une fraction volumique des intermétalliques de fer pour l'usage dans les études concernant l'usinabilité de ces alliages. La gamme de la dureté et les fractions volumiques des intermétalliques de fer utilisées dans cette étude est la plus connue des applications commerciales de ces alliages. Des mesures de dureté ont été effectuées sur des spécimens préparés à partir de des alliages 356 et 319 tels coulés soumis à un traitement thermique, en utilisant différentes combinaisons du raffinage de grain, modification au strontium Sr et en ajoutant des éléments alliés. Des traitements de vieillissement ont été effectués à 155°C, 180°C, 200°C et 220°C pour 4 h, suivis du refroidissement à l'air, aussi bien qu'à 180°C et à 220°C pour 2, 4, 6, et 8 h pour déterminer des conditions dans lesquelles la dureté spécifique atteigne 85 et 115. L'addition du magnésium aux alliages 319 contenant le B- et/ou le a-intermétalliques de fer produit une augmentation remarquable de dureté à toutes les températures de vieillissement en conditions non modifiées et modifiées par le strontium. Des additions du magnésium aux alliages 319 avec différentes conditions de traitement thermique pour des alliages 356 et 319 ont été effectuées pour obtenir des niveaux semblables de la dureté pour les deux alliages. Des conditions de 356 et de 319 modifiés au strontium (200-250 ppm) contenant principalement des intermétalliques a-Fe liées à différents niveaux de la dureté (90, 100 et 110 HB) ont été choisies pour l'étude de forage et de taraudage. L'effet du magnésium et de la fraction volumique des intermétalliques a-Fe sur l'usinabilité des alliages 319 soumis à un traitement thermique a été étudié pour deux niveaux de magnésium (0.1 et 0.28%), et deux niveaux de fraction volumique des intermétalliques a-Fe (2 et 5%), respectivement. Les facteurs les plus importants entrepris dans la présente étude qui déterminent l'état du matériel de travail qui peuvent influencer les résultats de l'usinabilité des alliages 356 et 319 sont: ? Chimie et additions (Cu, Mg et Fraction volumique des intermétalliques de a-Fe) 1. Le rôle des intermétalliques du cuivre en usinant les alliages 356 (sans du cuivre vieilli à 180°C/2h) et 319 (avec du cuivre vieilli à 220°C/2h), tous les deux ont le même niveau de la dureté (100 HB). 2. Rôle de l'addition du magnésium à l'alliage 319 à deux niveaux de contenu de magnésium (0.1 et 0.28%) donne le même traitement de vieillissement (220°C/2h) et deux niveaux différents de dureté (90 et 100 HB), les mêmes alliages subis un traitement différent de vieillissement (180°C/2h et 220°C/2h) donnent le même niveau de la dureté (100 HB). 3. L'effet d'augmenter la fraction volumique des intermétalliques a-Fe aux alliages 319 (2 et 5%) et quand le vieillissement est effectué à 220°C/2h et à 180°C/2h rapportent des duretés de l'ordre (90 HB) et (100 HB) respectivement. ? Taux de refroidissement et vitesse de trempe ? Dureté Les différences dans le comportement d'usinage entre les alliages 356 et 319 sont principalement attribuées à la différence dans la dureté de matrice, la chimie d'alliage, les additions d'éléments et le traitement thermique. La dureté de matrice (salutaire) et les abrasif d'alliage (nuisible) semblent être de vraies issues commandant l'usinabilité d'alliage. Le magnésium et le cuivre renforcent la matrice de l'alliage et par conséquent améliorent l'usinabilité de ce dernier. Le magnésium durcit les alliages 356 et 319, mais n'augmente pas l'abrasif puisqu' en petite quantité, il ne contribue pas à la formation des phases dures d'intermétalliques. En conséquence, les alliages contenant du Mg montrent un nombre plus haut de trous forés et tapés. Un contenu plus élevé de magnésium résulte dans une force de découpage plus élevée au même niveau de la dureté. Ceci peut être expliqué en notant que la fraction volumique des intermétalliques de magnésium ou des précipités plus élevés qui peut être formée dans la matrice d'alliage en conditions des alliages 319 contenant du Mg élevé (0.28%) comparées au bas contenu du Mg (0.1%). Les alliages 319 contenant un niveau bas en Mg (0.1%) présentent une vie supérieure d'outil, et ce deux fois plus que des alliages 356 (0.3% Mg) et une fois et demi que des alliages 319 contenant Mg (0.28%). En comparant un système primaire d'alliage de bâti à l'autre (356 contre 319 ou 319 (0.1 %Mg) contre 319 (0.28%Mg), par exemple), l'usinabilité des alliages 319 est plus haut que celle des alliages 356 et l'usinabilité des alliages 319 contenant un niveau bas en Mg (0.1%) sont plus haut que des alliages 319 contenant Mg (0.28%). Un alliage avec un contenu bas en cuivre comme l'alliage 356 montre une force de découpage plus élevée comparée à celle des alliages 319 au même niveau de la dureté. Ceci peut être expliqué par l'amélioration de la homogénéité de la dureté de matrice d'alliage 319 sur la base de l'effet des intermétalliques du Cu et du Mg combinés, tandis que le durcissement se produit par la précipitation coopérative des particules de phase de Al2Cu et de Mg2Si comparées seulement à la précipitation de Mg2Si dans le cas des alliages 356. La teneur de cuivre des alliages 319 tendrait à durcir l'alliage et par conséquent améliore leur usinabilité. En conséquence, les alliages 319 contenant Mg montrent une meilleure usinabilité comparée avec les alliages 356. La morphologie des intermétalliques de fer peut affecter les résultats de force de découpage quand le vieillissement a été effectué pour deux heures à 180 °C et pas à 220 °C. On l'a observé que la fraction volumique des intermétalliques a-Fe peut affecter la force et le moment de découpage quand le vieillissement a été effectué à 180° C/2h plutôt qu'à 220°C/2h. Pendant le temps de solidification dans la gamme de 25 à 45 secondes, il semble que la force et le moment de découpage sont légèrement influencés par le taux de refroidissement et la vitesse de trempe dans les états T6 et T7. Les traitements thermiques qui augmentent la dureté réduisent (heat build-up (BUE)) sur l'outil de coupe. La dureté affecte l'usinabilité des alliages 319 du fait que l'usinabilité s'améliore avec l'augmentation de dureté. On l'observe que la force et le moment de découpage augmentent avec la dureté tandis que (heat build-up (BUE)) diminue. Dans le tapement, on l'a observé que les outils de l'acier à coupe rapide réagissent considérablement plus avec la sensibilité à la dureté. L'outil (HSS-E) est cassé quand le changement de taper seulement 230 trous dans tels que coulés états (88 HB) aux 230 autres trous dans les conditions T6 (110 HB). On a observé la formation trompeuse des morceaux ou chip sur les conditions des alliages 356 et 319 (Ml et M3). Un critère important d'évaluation pendant le forage et le tapement est la qualité du trou. L'essai (Go-No-Go) est pris comme évaluation caractéristique pour l'exactitude de trou. Le diamètre de référence de (6.5024-6.5278 mm) et (7.02056-7.15518 mm) est employé pour forer et taper respectivement. Tous les résultats des essais (Go-No-Go) sont corrects. On observe des morceaux discontinus pendant l'usinage des alliages 356 et 319. À l'heure actuelle de l'effort critique, les processus durcissants excédent les processus ramollissants et une ligne principale fente se développe qui résulte en cassant le morceau, et de ce fait au développement d'un morceau complètement cassé. Plein, demi de tour et morceaux hélicoïdaux sont produits au début d'une opération de découpage quand l'outil est nouveau (processus de cisaillement). Pendant que l'outil commence usage, le morceau devient graduellement bien déformé, et le cisaillement et la déformation se produisent. Dans la contribution à la connaissance originale, les corrélations expérimentales qui relient les additions d'éléments et le traitement thermique avec la dureté ont été trouvées des résultats expérimentaux. De ces corrélations, on l'a noté que la dureté produite pour des alliages 319 augmente avec le magnésium et les fractions volumiques des intermétalliques de a-Fe et diminue comme la modification par le strontium et les paramètres de traitement de vieillissement (la température de vieillissement et temps de vieillissement). Dans des autres corrélations qui relient les additions d'éléments et le traitement thermique avec la force et le moment de découpage de forage aussi bien que (heat build-up (BUE)), on l'a observé que tous les deux la force et moment de découpage produits pendant de forage augmentent avec le magnésium et les fractions volumiques des intermétalliques de a-Fe et diminuent avec la température de vieillissement. Cependant, (heat build-up (BUE)) produite pendant le forage diminue avec l'augmentation de magnésium et les fractions volumiques des intermétalliques de a-Fe et augmente avec la température de vieillissement.