Дисертації з теми "Foresterie – Industrie et commerce – Modèles mathématiques"

Dans un contexte de renouvellement de l'industrie chimique et de recherche de nouveaux débouchés pour la foresterie, les extractibles deviennent des molécules de plus en plus intéressantes, tant écologiquement que financièrement parlant. Afin d'évaluer la pertinence de ces molécules comme nouvelle ressource pour la chimie et potentiel débouché pour la foresterie, il est nécessaire de faire une évaluation préalable de la ressource. Ceci nécessite de connaître le volume des compartiments riches en extractibles, particulièrement les écorces et les nœuds. La présente étude s'intéresse donc à la modélisation des volumes d'écorce et de nœuds. Elle se concentre spécifiquement sur deux régions françaises, le Grand Est et la Bourgogne-Franche-Comté et six essences d'importance, Abies alba, Picea abies, Pseudotsuga menziesii, Quercus robur, Quercus patraea, Fagus sylvatica.Cette étude est rendue possible grâce à l'utilisation d'une grande base de données comprenant des mesures d'épaisseur d'écorce pratiquées à différentes hauteurs sur la tige de nombreux arbres. D'autre part de nouveaux échantillonnages ont eu lieu ce qui a permis d'obtenir, grâce à l'utilisation d'un scanner à rayon X, une image informatique des nœuds et d'en mesurer précisément le volume.Afin de modéliser la quantité d'écorce disponible trois types de modèles ont été construits, des modèles de prédiction du volume d'écorce, des modèles de prédiction de la surface d'écorce le long de la tige et des modèles de prédiction de l'épaisseur d'écorce à 1m30. Les premiers ont permis d'atteindre une racine de l'erreur quadratique moyenne relative (RMSErel) comprise entre 16.7 % et 27.5 % en fonction des espèces.L'étude portant sur les modèles de surface d'écorce a permis de mettre en évidence la possibilité d'utiliser un modèle indépendant du diamètre-sur-écorce mais que les modèles utilisant en entrée cet variable sont encore plus précis. Le RMSErel atteint par ces modèles de surface d'écorce varie entre 23 et 38 % en fonction de l'espèce et du modèle considéré. Ce travail a montré l'importance de l'utilisation de l'épaisseur d'écorce à 1m30 comme donnée d'entrée. Celle-ci n'étant aujourd'hui que rarement mesurée, elle a aussi été modélisée à partir du D130. Cela a permis de mettre en évidence une influence de l'altitude sur l'épaisseur d'écorce à 1m30 pour trois espèces : Abies alba, Picea abies, Fagus sylvatica. Les modèles obtenus atteignent un RMSErel allant de 26.8 % à 36 % en fonction de l'espèce considérée.Enfin, les volumes de nœuds ont commencé à être étudiés. Bien que ce travail n'ai pas été entièrement mené, il montre déjà l'importance de produire de nouveaux modèles de volume de nœuds. De plus leur quantité dans le bois semble, à ce stade de l'étude, trop peu importante pour dégager de grandes ressources en extractible, malgré leur grande richesse intrinsèque. Leur intérêt pourrait donc plus se trouver dans l'extraction de molécules spécifiques
In a context of renewal of the chemical industry and the search for new outlets for forestry, extractives are becoming increasingly interesting molecules, both ecologically and financially speaking. In order to evaluate the relevance of these molecules as a new resource for the chemical industry and a potential outlet for forestry, it is necessary to make a preliminary evaluation of the resource. This requires knowledge of the volume of compartments rich in extractable material, particularly bark and knots. The present study therefore focuses on modeling bark and knot volumes. It focuses specifically on two French regions, the Grand Est and the Bourgogne-Franche-Comté, and on six important species, Abies alba, Picea abies, Pseudotsuga menziesii, Quercu robur, Quercus patraea, and Fagus sylvatica.This study is made possible, on one hand, by the use of a large database including numerous measurements of bark thickness made at different heights on the stems of many trees. On the other hand, new samplings have been made to allow X-ray scanning of nodes all along the stem and thus to determine precisely the volume on a computer picture.In order to model the available amount of bark, three types of models were built, models predicting the volume of bark, models predicting the surface area of bark along the stem and models predicting the thickness of bark at 1m30. The former achieved a relative root mean square error (RMSErel) of 16.7% to 27.5% depending on the species.The study of bark area models showed that it was possible to use a model independent of diameter-over-bark but that model using this variable are more accurate. The RMSErel achieved by these bark area models varied between 23 and 38% depending on the species and model considered.This work showed the importance of using the bark thickness at 1m30 as an input data. As it is rarely measured today, it was also modelled using the DBH. This allowed us to show the influence of altitude on bark thickness at 1.30 m for three species: Abies alba, Picea abies, Fagus sylvatica. The models obtained RMSErel of the models ranged from 26.8 to 36 % of RMSErel depending on the species considered.Finally, knot volumes have started to be studied. Although this work has not been fully completed, it already shows the importance of producing new models in order to fit the predicted knot patterns as closely as possible to reality. Moreover, the quantity of these compounds in the wood seems, at this stage of the study, to be too small to provide a large extractable resource, despite their great intrinsic richness. Their interest could therefore be more in the extraction of specific molecules

Afin d'étudier le procédé, on a mis au point un modèle de simulation dynamique de la cristallisation discontinue du sucre. De manière à tester le modèle, on a réalisé plusieurs acquisitions de données sur des cristalliseurs industriels de premier et deuxième jets. Des analyses de laboratoire ont complété ces données. Mes paramètres de fonctionnement des cristalliseurs ont été enregistrés sur un micro-ordinateur puis l'ensemble des données a été transmis vers un mini-ordinateur pour leur traitement. L'originalité du modèle réside dans la description de la masse cuite qui est considérée comme un mélange de cristaux et de sirop, séparé en plusieurs pseudo-compartiments qui échangent de la matière entre eux. Quant aux cristaux, ils sont distribués en classes de taille. Le logiciel de simulation permet, par affichage sous forme graphique, la comparaison des données mesurées et calculées. Cette configuration peut être utilisée pour la formation d'opérateur. Néanmoins, l'objectif principal est la mise au point d'algorithmes de controle du cristalliseur. La méthode employée est la simulation de conduites fictives en optimisant un critère préalablement choisi : l'analyse des variations des grandeurs de commande permet d'établir des lois de conduite.

De nos jours, il devient primordial de prévoir de manière réaliste, dès les premières phases d'un projet, les couts et délais de conception et de fabrication, du produit envisagé. Or, l'évolution technologique, de plus en plus rapide, interdit souvent l'analogie directe avec d'anciens produits bien connus. Les modèles mathématiques de cout, en particulier les modèles map, ont été développés pour répondre à ce besoin. Si l'on fait toujours référence à des produits antérieurs, ceux-ci ne doivent plus obligatoirement être "analogues" au produit à valoriser, car ces méthodes mettent en oeuvre des "relations universelles" entre le cout, la masse, la technologie, les performances, la fiabilité, mais aussi la nature et l'expérience de l'entreprise fabriquant ces équipements. L'objectif premier de ce travail est de montrer la pertinence des modèles mathématiques de cout appliques a l'ensemble de l'industrie pétrolière, de l'exploration-production aux moteurs en passant par le raffinage et la pétrochimie, et surtout l'intérêt que l'on peut en retirer. Apres quelques développements théoriques sur l'estimation, notamment une classification des différentes méthodes existantes, l'attention est portée sur la logique de ces modèles. De plus, des complémentarités entre ces outils et certains domaines comme la gestion de projet sont également exposées, par exemple dans le cadre de la maitrise de la valeur. Les études de cas qui ont été traitées au cours de cette thèse font l'objet du dernier chapitre, qui a surtout pour but de confronter les assertions théoriques a la pratique, de manière a bien cerner les limites des modèles mathématiques de cout et de les utiliser à bon escient
It is today of paramount importance to realistically forecast the cost and time required to design and manufacture a given product, from the very first phase of the project. Furthermore, with the increasingly rapid development of technology, it is often impossible to draw a direct parallel with existing, well known products. Mathematical models of cost, and map models in particular, have been developed to meet this need. Although one may still refer to former products, they do not automatically have to be "analogous" to the product under consideration, because these methods use "universal relationships" between cost, weight, technology, performance and reliability, and also the nature and experience of the firm manufacturing the product. The purpose of this thesis is to demonstrate the pertinence, and more importantly the potential, of mathematical models of cost for the oil and gas industry, from exploration and production to refining, petrochemicals, and internal combustion engines. After a theoretical examination of estimation methods and a classification of existing ones, emphasis is placed on the logical aspect of these models. In addition, the complementarity between these tools and certain fields such as project management is pointed out, for example with respect to value control. The last chapter of the thesis is devoted to case studies. It aims chiefly at comparing theory with practice in order to identify the limits of mathematical models of cost so that they can be used judiciously

Les travaux présentés dans cette thèse sont axés sur le thème particulier du délai de livraison des véhicules. Le système industriel considéré esdt basé sur le principe de MRP2 (manufacturing resource planning) qui englobe la plannification industrielle et commerciale au niveau tactique, et le calcul des besoins pour la production de véhicules au niveau opérationnel. En se basant sur ces deux niveaux, notre recherche s'est portée sur l'étude de la dégradation des délais de livraison et du respect de la date de livraison communiquée à chaque client. D'un point de vue macroscopique du système industriel, dans le domaine de la plannification industrielle, nous étudions les conséquences des aléas de prévision de vente sur le fonctionnnement du système industriel à travers une étude de comportements dynamiques de la chaîne logistique globale. Après avoir présenté les bases méthodologiques de la dynamique des systèmes de Forrester et décrit notre modèle, nous mesurons le poids respectif des différents flux d'informations dans le pilotage du système et l'efficacité des différentes solutions de régulation proposées pour l'amélioration des indicateurs de délai. D'un point de vue microscopique, à l'échelle de l'usinage de fabrication, nous étudions le respect des délais de production dans l'assemblage des véhicules, à savoir l'influence des différents aléas opérationnels, intrinsèques et extrinsèques à l'entreprise, sur le rallongement des temps de séjour des véhicules en usine. Nous proponsons des solutions pour un meilleur respect des temps de production à travers le pilotage des stocks et des délais de sécurité.

La littérature tente d’appréhender la faiblesse de la croissance économique des pays pétroliers par l’hypothèse d’éviction des facteurs de croissance. Dans les modèles de type syndrome hollandais le secteur exportateur non-pétrolier serait évincé alors que dans les analyses en termes de politiques économiques les politiques économiques efficaces seraient évincées. Pour notre part nous envisageons cette problématique sous l’angle des théories de la croissance, les revenus pétroliers étant considérés comme un revenu exogène supplémentaire pour l’économie. De cette manière les dynamiques de croissance des pays pétroliers, même les plus défavorables, peuvent être appréhendées sans faire intervenir une quelconque notion d’inefficacité économique. La dernière partie de nos travaux est consacrée à l’économie saoudienne. Après avoir développé une modélisation macroéconométrique, et à l’aide de scenarii de prix du pétrole, nous conduisons une analyse prévisionnelle de cette économie
The literature tries to apprehend the weakness of the economic growth of oil countries by the assumption of ousted growth factors. In the Dutch Disease models the non-oil exporting sector would be ousted whereas in the analyses in terms of economic policies it would be the effective economic policies. We consider the phenomenon through the growth theories, the oil incomes being regarded as an additional exogenous income for the economy. In this manner the growth dynamic of oil countries, even the most unfavourable, can be modelled without utilizing any concept of economic inefficiency. The last part of our work is devoted to the Saudi economy. After having developed a macroeconometric model, and using scenarios of oil prices, we lead a forecasted analysis of this economy

Dans l'industrie et en particulier dans le domaine de l'automobile, il est important de maîtriser les coûts de développement et de fabrication des produits. Cependant, aujourd'hui, il est fort préjudiciable de ne pas maîtriser la fiabilité des produits. La détermination de cette fiabilité, et plus précisément le lien entre fiabilité en fonctionnement et fiabilité en essais, demande le développement de méthodes de prise en compte de l'environnement de fonctionnement lors des essais de validation, de façon à valider un composant au juste nécessaire. La méthode développée permet de modéliser l'influence des facteurs endommageants, à l'aide d'un modèle à hasard proportionnel, afin de dimensionner l'essai de validation de manière optimale. Cette modélisation est réalisée en prenant en compte la connaissance de l'entreprise (essais passés, avis d'experts, etc. )
In industry and in particular in automotive industry, it is important to contain engineering and manufacturing costs of products. However, it is also prejudicial not to contain reliability. Calculation of reliability and more precisely the link between field reliability and reliability in tests require new methods to take in account environmental factors during reliability test in order to validate a component. The developed method allows to have a representation of the damaging factors influences, with a proportional hazard model, in order to size an optimal validation test. The prior knowledge (expert judgments, passed tests,. . . ) is used to estimate these influences

L'étude de la demande de produits pétroliers est devenue un axe de recherche privilégié à la suite des profondes modifications tant en terme de niveau qu'en terme de structure que connaissent les marchés pétroliers depuis les années quatre-vingt. L'intérêt accordé aux modèles économétriques de demande d'énergie, conjugué aux travaux relatifs à la non stationnarité des séries temporelles, ont été à l'origine du développement des modèles à correction d'erreur et de la cointégration. L'objectif de la thèse est de comparer des modèles de séries temporelles et de mesurer l'apport de la technique à correction d'erreur et de la cointégration. Les modèles étudiés sont les modèles univariés, les modèles vectoriels à correction d'erreur obtenus par l'approche de Johansen et les systèmes structurels. La partie 1 s'attache à présenter l'évolution de la demande d'énergie française et plus particulièrement celle des produits pétroliers depuis 1986. Nous situons la demande d'énergie française dans le contexte européen. L'objectif de cette partie est d'établir les caractéristiques de chaque produit et de cerner les principales composantes de la demande qui constitueront notre champ d'application. La partie 2 s'intéresse aux développements récents de l'économétrie des séries temporelles nous étudions le problème de la non stationnarité des séries saisonnières et non saisonnières et présentons les tests de racine unité. Nous examinons les principales approches de modélisation univariée et multivariée des séries temporelles non stationnaires et caractérisons les prévisions des différents modèles. La partie 3 est consacrée aux applications. Son objectif est d'illustrer les développements théoriques de la seconde partie en comparant les performances des modèles à correction d'erreur à celles obtenues par l'approche univariée et en confrontant l'approche structurelle à l’approche de Johansen. Nous testons, de plus, l'asymétrie du prix des demandes des principaux produits pétroliers
The analysis of petroleum product demand became a privileged thrust of research following the modifications in terms of structure and level of the petroleum markets since eighties. The greatest importance to econometrics models of energy demand, joint works about nonstationary data, explained the development of error-correction models and the cointegration. In this context, the short term econometric modelling of petroleum product demand doesn't only focus on forecasts but also on the measure of the gain acquired from using error- correction techniques and cointegration. It's fitting to take the influence of technical improvement and environment pressures into account in econometric modelling of petroleum products demand. The first part presents the evolution of energy demand in France and more particularly the petroleum product demand since 1986. The objective is to determine the main characteristics of each product, which will help us to analyse and validate the econometrics models. The second part focus on the recent developments in times series modelling. We study the problem of nonstationary data and expose different unit root tests. We examine the main approaches to univariate and multivariate modelling with nonstationary data and distinguish the forecasts of the latter's. The third part is intended to applications. Its objective is to illustrate the theoretic developments of the second part with a comparison between the performances of different approaches (approach box and Jenkins, Johansen approach's and structural approach). The models will be applied to the main French petroleum market. The observed asymmetrical demand behaviour is also considered

Cette thèse développe une analyse de la coopération entre états avec une attention particulière pour le phénomène coalitionnel. Dans un premier temps, nous présentons le cadre théorique à travers une revue de la littérature sur les jeux coopératifs et sur le concept de coalition. Dans un deuxième temps, nous analysons le problème de la stabilité d'une association entre les états de pays exportateurs souhaitant coordonner leurs politiques commerciales stratégiques. Nous montrons à l'aide d'un jeu coopératif entre états, que dès que le nombre de pays exportateurs est supérieur à quatre, la stabilité d'une unique association entre l'ensemble des états n'est pas assurée et dépend des hypothèses de réactions des états vis-à-vis du phénomène des passagers clandestins. Dans un troisième temps, afin d'analyser le jeu interne entre états membres d'une même organisation internationale dans la mise en place des instruments communs de la coopération et dans le partage du gain de la coopération nous traitons de l'exemple fameux de la politique agricole commune de l'Union européenne. Afin de rendre compte du jeu de négociations entre états, nous proposons un jeu de vote séquentiel avec un système de présidence tournante. Notre analyse suggère une justification rationnelle à la coexistence de deux procédures de prise de décision dans un cadre de régulation multi-produits : la méthode intergouvernementale et la délégation de pouvoir à une instance supranationale. Par ailleurs, cette analyse montre formellement comment les dispositions institutionnelles ad hoc facilitent la coopération intra-européenne. Enfin, une analyse de la coordination au sein de l'Union européenne concernant la reforme de l'organisation commune de marche vitivinicole est effectuée. Nous proposons une adaptation des concepts de partage équitables de la théorie des jeux coopératifs afin de déterminer une allocation des droits à produire non seulement entre états membres mais aussi entre régions à l'intérieur des états et enfin entre producteurs à l'intérieur des régions. De même, avec l'aide d'un modèle de simulation, nous quantifions un vecteur équitable de transferts compensatoires entre états qui faciliterait l'acceptation par les états d'une nouvelle instrumentation de l'OCM vitivinicole globalement plus efficace.

Les études consacrées aux effets d'entraînement liés à un secteur économique se sont progressivement tournées vers les activités tertiaires et quaternaires. L'analyse de la croissance régionale associée au secteur viticole, en Aquitaine et en Gironde, est d'abord justifié par son caractère moteur pour l'économie régionale. Sur la base d'une estimation des effets directs (exploitations, négoce, coopération, courtage), indirects (fournisseurs des exploitations et des caves coopératives) et induits (à partir de la définition d'un multiplicateur économique régional et départemental par la théorie de la base, l'emploi et la valeur ajoutée crées par le secteur viticole sont comparés à l'emploi et au PIB régionaux. On cherche alors à préciser l'inscription spatiale des effets d'entraînement de la sphère viticole. . .

Face à l'évolution du contexte technico-économique, à l'interdépendance croissante entre les entreprises et à la mondialisation des échanges, les entreprises éprouvent de plus en plus de difficultés à rester compétitives et à être en phase avec le marché. Ces évolutions ont fait surgir l'importance de la logistique et des approvisionnements pour la survie de toute entreprise évoluant dans un environnement incertain. Suite à ce constat, les travaux présentés dans cette thèse portent sur un problème industriel lié à l'optimisation stratégique des flux physiques dans une chaîne logistique d'approvisionnement et de service, étendue et partagée. Lors de ce travail, nous avons essayé d'être à l'écoute des préoccupations réelles des entreprises de la filière Textile/Habillement/Distribution (T/H/D). Plus particulièrement, l'objectif de la thèse est de définir un ensemble de méthodologies et un outil d'aide à la décision pour le pilotage des approvisionnements. La première partie de la thèse porte sur le partenariat, l'évaluation de performance et les politiques collaboratives inter-entreprise. Elle présente une démarche préalable qui permet de remettre à plat et de transformer le processus (politique de gestion, structure de coûts, etc. ) pour mieux l'optimiser par la suite. La seconde partie de la thèse porte sur l'optimisation dynamique des approvisionnements textiles. La filière T/H/D est une réalité complexe qu'il est nécessaire de modéliser pour d'une part la rendre intelligible et, d'autre part pouvoir l'optimiser. Après une étude bibliographique sur les critères et les méthodes de planification dynamique des approvisionnements à partir d'une prévision des demandes, nous présenterons un outil de simulation et d'optimisation dynamique. Cet outil permet à une entreprise de la filière T/H/D, à partir d'une prévision unique et dynamique des demandes, de mieux planifier ses approvisionnements en maximisant les profits.

Dès les années 1970, la crise du bois-énergie à Ouagadougou la capitale du Burkina-Faso, a amené le pays à mettre en oeuvre d'importantes politiques aussi bien pour rationaliser la consommation du bois-énergie et le substituer par d'autres énergies alternatives plus écologiques, que pour gérer durablement la ressource ligneuse. Malgré l'ampleur de ces politiques, la dégradation de la ressource ligneuse continue à un rythme inégalé et l'impact des politiques reste négligeable. Il est apparu nécessaire d'évaluer les sources de dysfonctionnement des instruments de gestion durable de la filière bois-énergie, et d'expliquer l'inertie des comportements de demande des énergies de chauffage afin de contribuer à une plus grande efficacité de ces politiques. La mise en oeuvre de la théorie du consommateur, à travers les modèles AIDS et Logit Multinomial, a permis d'identifier et d'évaluer les déterminants de la demande et de l'adoption des énergies de cuisson des ménages de Ouagadougou. Les résultats ont confirmé le déterminisme des caractéristiques sociologiques et économiques des ménages dans l'inertie de leur comportement de demande. De façon similaire la théorie du producteur a permis à travers la mise en oeuvre. . .

En France, Staphylococcus aureus est le micro-organisme pathogène le plus souvent incriminé dans des cas de toxi-infections alimentaires collectives par le lait et les produits laitiers. L'intoxication alimentaire résulte de l'ingestion d'entérotoxines staphylococciques (SE) produites dans les aliments par des souches de S. aureus productrices de SE. Dans le but d'identifier les principaux paramètres technologiques qui affectent la croissance de S. aureus, l'expression des gènes et la production d'entérotoxines pendant la fabrication de fromage à pâte pressée non cuite, l'impact de différents paramètres du procédé a été étudié à l'aide de plans d'expériences. Pour étudier l'expression des gènes des entérotoxines au cours de la fabrication de fromage, nous avons tout d'abord développé une méthode efficace pour récupérer l'ARN total à partir de fromage et nous avons appliqué une stratégie robuste pour étudier l'expression de gènes par RT-PCR quantitative. En se basant sur les résultats d'une enquête sur les pratiques des fabricants de fromages à pâte pressée non cuite, nous avons ensuite étudié l'impact de cinq paramètres technologiques du procédé de fabrication sur le comportement de cinq souches productrices des entérotoxines A, B, C ou D, indépendamment inoculées à 10³ ufc/ml dans le lait, au cours des 72 premières heures de la fabrication. Quels que soient les paramètres testés ou les souches étudiées, la population de S. aureus atteint au moins 10⁵ ufc/g de fromage quatre heures après le moulage. Au cours des 54 fabrications fromagères, SEA et SED sont les seules entérotoxines détectées, en quantité très faible (non quantifiable pour SEA) et variable en fonction des paramètres étudiés. La production d'entétérotoxine semble corrélée à une expression précoce du gène au cours de la fabrication (moins de 6 heures après l'emprésurage du lait). Le premier plan d'expériences mis en œuvre a révélé que, parmi les cinq paramètres étudiés, la température et la durée de maturation du lait avaient le plus fort impact sur la production de SE. Par la méthodologie des surfaces de réponses, nous avons ensuite établi des modèles mathématiques pour décrire la relation entre l'expression des gènes et la production d'entérotoxines et les deux paramètres de maturation du lait. La température de maturation du lait apparaît comme le paramètre clé qui doit être contrôlé pour limiter le risque d'intoxication alimentaire par S. aureus dans les fromages à pâte pressée non cuite.

L'objectif de l'optimisation de forme d'une pompe générique de fond de puits est de maximiser le gain de pression par unité de longueur de la pompe, en redessinant ses aubes et son moyeu, tout en respectant un certain nombre de contraintes géométriques. On génère la représentation de la géométrie 3D de la pompe grâce à des B-splines paramétriques cubiques 2D. Pour l'optimisation on utilise une méthode de gradient classique. On emploie Fluent, un logiciel de modélisation de mécanique des fluides "boîte noire" et on procède par conséquent à un calcul de gradient incomplet de la fonction coût. Pour cela on écrit l'expression analytique exacte du gradient à l'aide d'une formule d'intégration sur les bords variables puis on ne prend en compte que les termes que l'on peut calculer ou déterminer numériquement. Les termes généralement écartés sont les dérivées des solutions de l'équation d'état par rapport au déplacement d'un point de contrôle. On a d'abord développé un code d'optimisation pour le moyeu de la pompe seul, sans aubages, et on présente les résultats obtenus. On utilise une méthode d'optimisation sans contrainte et on prend en compte par réduction du problème des contraintes d'égalité linéaires. On constate qu'après une première phase de décroissance, la fonction coût ne converge pas vers un minimum. On propose alors quelques tests de façon à analyser ce résultat. Parmi ceux-là, l'emploi des différences finies confirme que le gradient incomplet n'est pas systématiquement une direction de descente. Enfin quelques pistes sont évoquées pour l'expliquer.

Cette thèse apporte des éclairages sur les enjeux d'hybridation dans les modèles intégrés énergie-économie et sur la représentation intégrée de la transition bas carbone, et propose une application au cas brésilien. Constatant l'écart existant entre la formalisation du problème de la transition vers des économies décarbonées et les résultats de la modélisation intégrée, elle fournit un guide de la boîte à outils disponible qui apporte un regard nouveau sur la vision interne aux modèles des trajectoires de transformation énergie-carboneéconomie. Cela fournit des éléments de cadrage des domaines de compétence des outils existants et permet d'en saisir certaines limites. La thèse souligne en particulier la pertinence de travailler dans un cadre de modélisation hybride qui articule formalisme macroéconomique et représentation technicoéconomique pour améliorer la crédibilité des diagnostics produits et détaille les enjeux méthodologiques de la construction de modèles multi-sectoriels hybrides énergie-économie. Une partie de ces principes méthodologiques sont appliqués à la construction d'un outil d'analyse de la transition bas carbone de moyen terme au Brésil. Nous montrons comment une réforme fiscale carbone permet d'articuler plusieurs objectifs de politique publique à l'horizon 2030 visant pouvoir d'achat, compétitivité, emploi et distribution du revenu, au-delà de l'objectif climatique. Notre diagnostic souligne l'importance des spécificités structurelles du contexte énergie économie brésilien et de mécanismes macroéconomiques liés au commerce extérieur ou aux rigidités du marché du travail qui sont souvent négligés dans les exercices existants. Nous apportons enfin un éclairage particulier sur l'articulation entre politique climatique et développement du secteur pétrolier au Brésil
This thesis provides insights about the hybridization challenges in energy-economy integrated models and about the integrated representation of the low carbon transition, and proposes an application to the Brazilian case. Noting the existing gap between the framing of transition issues towards low carbon economies and the results brought by global integrated models, it provides a guide of the available model toolbox which brings a new view on the internal vision of models about energy-carbon-economy transformation pathways. This makes it possible to better delimit the areas of competence of existing tools and to understand some of their limitations. Our work especially underlies the relevance to work under a hybrid approach which articulates a macroeconomic framework with engineering based representations in order to improve the credibility of the assessments produced and we detail the methodological issues to build multi-sector energy-economy hybrid models. Part of the methodological principles are applied to build a tool to analyze the low carbon transition of the medium run in Brazil. We show how a carbon tax policy makes it possible to articulate several policy objectives until 2030 targeting purchasing power, competitiveness, employment and income distribution, beyond climate goals. Our diagnostic underlies the importance of the structural specifics of the energy-economy context in Brazil and of macroeconomic mechanisms linked to trade and labor market rigidities, which are often overlooked in existing studies. We eventually provide specific insights about the articulation between climate and oil policy in Brazil

Cette thèse traite la problématique du processus de détermination de la politique commerciale européenne (PCE) dans une optique de choix collectifs. En premier lieu nous nous intéressons au processus décisionnel européen aux points de vue institutionnel, de fonctionnement, et de catégories d'agents y intervenant ainsi que de leurs motivations. En matière de politique commerciale le processus décisionnel européen est axé sur le tandem Commission / Conseil des Ministres (CM), alors que le Parlement européen n'a qu'un rôle consultatif. La Commission est le seul organe habilité à élaborer des propositions en matière législative au niveau européen. Le transfert progressif des prérogatives dans ce domaine, des Etats membres vers la Communauté a forcé les groupements d'intérêts privés à adapter leur stratégie d'action politique d'influence à cette évolution institutionnelle. Cette adaptation fut accélérée par la méthode de travail propre à la Commission qui privilégie les contacts directs avec les groupements d'intérêt représentatifs afin de minimiser la désutilité politique des décisions à prendre. Les groupements d'intérêts (lobbies sectoriels, régionaux, professionnels) interviennent afin d'inscrire leurs préférences respectives dans le processus de gestation de la PCE. Lesquels intérêts sont déterminés par la composition de facteurs de production dont sont détenteurs les agents concernés, ainsi que par la destination du produit objet de politique protectionniste (consommation finale ou intermédiaire). Ainsi, la PCE se révèle comme étant la résultante d'un jeu politique complexe dans lequel interviennent les agents privés concernés (notamment les lobbies de détenteurs de facteurs spécifiques), les régions, la Commission et le CM. Deux modèles sont proposés. Le premier, tablé sur les théories d'Olson et de Stigler relatives à la constitution et fonctionnement des groupes de pression, s'intéresse au développement des stratégies politiques individuelles, à la constitution de lobbies sectoriels, et in fine, à la révélation du niveau de la protection demandée ainsi que l'objet de l'action politique d'influence privilégié (au quel niveau du processus décisionnel agir ?). Le second est un modèle multi-sectoriel à la Ricardo-Viner placé dans le contexte institutionnel d'une union douanière où la politique commerciale est du ressort d'une instance gouvernementale supra nationale. Les mandataires élus de cette dernière sont des "schumpetériens", et à ce titre, ils maximisent une fonction d'utilité politique à la Grossman -Helpman dans laquelle interviennent la contribution politique des firmes privées sujettes à la protection mise en place, ainsi que le bien être des consommateurs finals. Dans les deux dernières parties nous abordons les cas de deux industries très sensibles en matière de politique commerciale. A savoir, les industries du textile et de l'habillement, et de l'automobile. L'une et l'autre ont longtemps bénéficié d'une protection sur mesure, la seconde ayant même parvenu à susciter la mise en place d'un espace de libre-échange de fait au sein du marché commun, et ce, grâce notamment à un système de burden sharing non institutionnalisé.

Ce travail est consacré au développement d’un couplage méthodologique entre la méthode d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) et un logiciel de génie de procédés (Aspen Plus), en vue d’améliorer la qualité des données de l’Inventaire du Cycle de Vie (LCV) de la filière classique de production d’acier. La nouvelle approche développée est destinée à la réalisation de l’inventaire pour un système défini à partir de modèles physico-chimiques simplifiés. Ainsi, à l’aide du logiciel Aspen Plus, nous avons mis en oeuvre la modélisation de chaque sous-système considéré dans les frontières de la filière classique de production d’acier : cokerie, agglomération, haut fourneau, convertisseur et laminoir à chaud. L’approche de modélisation adoptée a été basée sur des considérations physiques et chimiques et sur des observations expérimentales à l’échelle industrielle et/ou à l’échelle pilote pour chaque sous-système. Les modèles permettent le calcul de la plupart des émissions engendrées par le système : CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, poussières et métaux lourds ainsi que des déchets. La validation des modèles a été faite par comparaison des résultats calculés avec des mesures expérimentales disponibles pour des sites industriels. De plus, le comportement des modèles a été testé en réalisant des simulations en utilisant une base de données "de référence" définie dans le cadre du projet européen ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking). Il est montré que cette approche méthodologique assure le contrôle total du bouclage des bilans de matière et d’énergie du système, difficile à réaliser à partir des données provenant exclusivement de mesures industrielles et/ou de la littérature. De plus, le fait que les émissions soient calculées sur des considérations physicochimiques, conduit à donner une forte crédibilité à l’inventaire réalisé
This work was devoted to a new methodological framework, which combines the Life Cycle Assessment (LCA) method and the process simulation software (Aspen Plus), in order to improve the quality of data used for carrying out the Life Cycle Inventory (LCI) of the classical steelmaking route. The new approach adopted in the present work, is to carry out the inventory of the defined system via simplified physical-chemical models. Using Aspen Plus software, we have developed simplified physical-chemical models for each of the subsystem defined by the boundaries of the classical steelmaking route: coking plant, sintering plant, blast furnace, basic oxygen furnace and hot rolling. The modelling strategy was based on physical and chemical considerations and on the experimental observations made on an industrial and/or a pilot scale for each subsystem.The models allow for calculation of the principal pollutants evolved by the system such as CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, dust, heavy metals and solid waste. The models validation was made by comparing the calculated results with experimental data given by the industrial sites. Furthermore, the maturity of the models was tested through simulations using data coming from the "benchmark" data base defined in the frame of ULCOS project (Ultra Low CO2 Steelmaking).Through the models simulation, it was proved that this methodological framework assures the total control of mass and heat balances of the system which is difficult to achieve when using only data from industry and/or literature. However, the fact that the emissions calculated within the models are based on physical-chemical considerations gives a strong credibility to the life cycle inventory

Pour faire face aux réglementations européennes récentes, l'industrie alimentaire a un besoin crucial d'outils informatiques pour simuler l'ensemble de leur usine en vue de réconcilier les données industrielles et d'optimiser la consommation énergétique. De tels logiciels existent dans le domaine du génie chimique. Ils sont toutefois limités à des mélanges de gaz et de liquides dont les propriétés thermophysiques peuvent être correctement prédites par des modèles thermodynamiques. A ce jour, aucun logiciel commercial n'est capable à la fois de simuler un ensemble d'opérations unitaires alimentaires et de calculer les propriétés thermophysiques nécessaires des aliments, en particulier solides. Une première partie de ce doctorat est dédiée au développement d'un modèle de séchage par air chaud d'aliments solides. Ce modèle est en cours d'ajout dans la base de données d'opérations unitaires de ProSimPlus®. Il a été validé à échelle laboratoire dans le cadre du séchage de 4 produits de compositions et de géométries différentes. Son temps de simulation étant nettement supérieur à celui des autres modules de ProSimPlus®, une nouvelle méthode de réduction de modèle de séchage a également été développée. Pour faciliter le travail de caractérisation d'un nouveau produit, une méthode rapide et innovante d'identification de la diffusivité apparente de l'eau par méthode inverse a été développée. Une deuxième partie de ce doctorat porte sur la simulation et l'optimisation énergétique d'une sucrerie de betteraves, réalisée en collaboration avec V.E.R.I. Chacun des ateliers du site a été modélisé ProSimPlus® en utilisant uniquement des modules d'opérations unitaires non spécifiques de l'agroalimentaire. La modélisation a rendu possible la réconciliation des données industrielles et leur représentation avec une incertitude de 1 %. L'optimisation énergétique de la sucrerie a été réalisée en combinant analyses thermique et exergétique. Au cours de cette étude, des solutions techniques ont été proposées, permettant de diminuer significativement l'irréversibilité totale du site, le besoin en utilité froide et le débit de vapeur haute pression alimentant la sucrerie
To face recent European regulations, the food industry has a critical need for IT tools to simulate their entire factory to reconcile industrial data and optimize energy consumption. Such software exist in the field of chemical engineering. They are limited to mixtures of gases and liquids whose thermo-physical properties can be correctly predicted by thermodynamic models. To date, no commercial software is able to simulate most food unit operations and calculate the required thermophysical properties of foods, especially solid foods. A first part of this Ph.D. is dedicated to the development of a model of hot air drying of solid food. This model is being added to the ProSimPlus® unit operation module database. It has been validated in the laboratory scale for the drying of 4 products of different compositions and geometries. Its simulation time is significantly higher than the one of the other modules of ProSimPlus®. To overcome this issue, an innovative method of drying model reduction has been developed. To facilitate the characterization work of a new product, a new and rapid method for identifying the apparent diffusivity of water by a reverse approach was also developed. A second part of this PhD focuses on the simulation and energy optimization of a sugar beet factory, in collaboration with V.E.R.I. All the unit operations of the factory were modeled with ProSimPlus® using only modules of -food non-specific- unit operations. Data reconciliation has been performed and deviation between simulated and industrial data were below 1 %. Energy optimization of the sugar factory was performed by combining thermal and exergy analyses. In this study, technical solutions were proposed to significantly reduce the total irreversibility, the cold utility requirement and the mass flow-rate of high pressure steam supplying the factory

La notion de syndrome hollandais n’est pas une notion nouvelle mais elle reste toujours d’actualité car l’expansion pétrolière dans un pays en développement produit des effets pervers dans l’économie du pays. Cela se traduit par la contraction des secteurs produisant des biens échangeables en dehors du secteur en boom et le développement des secteurs produisant des biens non échangeables. Cette thèse se propose, à la lumière des théories économiques, d’analyser l’impact qu’aura la hausse du prix du pétrole sur l'économie de l'Iran sous la problématique du syndrome hollandais.Jusqu’au début de la seconde moitié du siècle précédent, l’Iran était un pays principalement voué à l’agriculture, une agriculture vivrière, sous la domination de grands propriétaires. Avec la nationalisation de son pétrole en 1951, ce pays était enfin en mesure de s’assurer des revenus nécessaires au développement économique. Mais il bascula immédiatement dans une économie basée sur la seule exploitation et exportation du pétrole. Il s’agissait d’une économie de rente pétrolière dont la gestion et la redistribution n’orienta pas les investissements des capitaux vers les secteurs productifs en biens de consommation et en emploi. Le modèle d’équilibre général calculable calibré sur les données de la matrice de comptabilité sociale de l’Iran pour 2001, a montré que l’abondance temporaire de ressources extérieures a privilégié le développement d’activités qui n’assurent pas, à elles seules, la croissance future. Les infrastructures, le bâtiment et les services se sont étendus au détriment de l’agriculture ; les industries manufacturières ont peu progressé
Iran as a country dominated by oil exports offers unique insights and rich rewards considering its economic and socio-political environment. Although according to a resource-based analysis this economy has the potential of being the world's 20th strongest economy because of its rich reserves in minerals and other natural resources alongside with country's geo-strategic position. It really seems strange and unbelievable how Iran can remain underdeveloped while having so many rare resources highly appreciated by the rest of the world. How we can explain this incoherence? The classic economic model describing Dutch Disease was developed by the economists W. Max Corden and J. Peter Neary in 1982. The so-called "Dutch Disease" as an economic concept explains the seeming relationship between natural resource abundance in a country and decline in other economic sectors specially manufacturing. This theory reveals that an increase in revenues from natural resources will de-industrialize the economy by raising exchange rate, which makes manufacturing sectors to become less competitive. The primary purpose of this paper is to determine if Iranian economy is suffering from this problem and if so what will be the impact of this issue on different sectors economy of Iran. In this paper, using an applied general equilibrium model, and not partial equilibrium model, we analyze Dutch disease in Iranian economy. We use the model that has been made by Dr Lofgren as a base and extend and adjust it for Iran economy. In order to solve the general equilibrium pattern numerically, GAMS software package can be used which is a powerful tool for solving linear and nonlinear equations

Les analyses des marchés des logiciels ont longtemps été limitées à l'unique confrontation libre-propriétaire ou propriétaire-piratage. Cette thèse fournit à l'opposé une vision originale d'une confrontation articulée entre propriétaire-libre-piratage. L'analyse du marché des logiciels est réalisée premièrement à travers un descriptif économique et technique du produit "logiciel". Cette description est nécessaire pour saisir le comment et le pourquoi de la déclinaison du produit "logiciel" sous trois formes : propriétaire, libre et piraté. L'aspect technique est particulièrement substantiel puisqu'il permet de comprendre parfois l'impossibilité technique de délimiter le piratage informatique. Cette analyse est appuyée ensuite par un descriptif historique de la construction du marché et l'introduction des droits de propriété qui ont été un facteur déterminant pour la transformation des échanges. On identifie par la suite, les principaux acteurs (producteurs et diffuseurs) de ses trois déclinaisons du bien logiciel et leurs modes organisationnels. En parallèle aux entreprises éditrices de logiciel propriétaire et des communautés de logiciel libre (Hackers), une nouvelle catégorie d'acteurs développant du "matériel informatique libre" est identifiée (open hardware). L'accent est mis sur l'enchevêtrement des frontières entre les communautés libres et le groupe des pirates dont la distinction est complexe, puisque certaines pratiques de piratage sont de fait tolérées par le marché. Les pirates sont aussi considérés dans le cadre de cette thèse, selon leurs compétences techniques. Une typologie des pirates est donc proposée, distinguant les "utilisateurs" des "producteurs" de logiciels piratés (pirates passifs et pirates actifs). Notre analyse se poursuit ensuite avec des modélisations mathématiques et économétriques pour défendre la thèse que les trois déclinaisons du bien logiciel s'inter-influencent et que la concurrence sur le marché des logiciels est ternaire. Cette approche est originale en ce qui concerne les logiciels libres, car vu la récente nouveauté du phénomène, peu d'études de quantification ont été réalisé. Un théorème mathématique, largement utilisé en contrôle optimale, est sollicité pour analyser la façon dont les acteurs des logiciels propriétaires tiennent compte à la fois de la présence concurrentielle des logiciels piratés et celle des logiciels libres. Il est montré qu'une stratégie de tolérance du piratage peut servir favorablement le logiciel propriétaire sur le marché pour réduire "l'effet réseau" des logiciels libres et de renforcer l'effet de "lock-in" du propriétaire. Le modèle économétrique soutient également la thèse que la diffusion des logiciels libres impacte celle des logiciels piratés. La construction d'une base de données de pays à différents niveaux de développement, montre que les politiques gouvernementales en faveur des logiciels libres et l'intérêt de population locale pour linux, peuvent réduire les pratiques du piratage. Ce constat varie selon les catégories de pays étudiés (pays développés, émergents, en voie de développement et pauvres). Les résultats du modèle économétrique appuient ceux de la modélisation
Publishers of proprietary software are confronted both by the onset of piracy practices and free/open software. So far, the obstacles faced by proprietary software have been presented in the literature by means of two distinct approaches :(i) the piracy/proprietary software (illicit competition), or (ii) the open source/proprietary software (licit competition) standpoints. In this thesis we propose an alternative approach of the software market, which focuses on the coexistence of competitive forces piracy practices and open software. The three forces are supported by di_erent actors, to which we add the new one of open hardware that consolidated the position of free software on the market. The new approach distinguishes also between sophisticated active pirates producers and casual passive pirate users. We emphasized that it is di_cult to distinguish between hackers and pirates, as piracy practices are sometimes tolerated by the market. Using an econometric and mathematics model we show the impacts that one in_icts over the other. The mathematical model investigates how changes in the _rm's anti-piracy policya_ect the number of pirates users, given that the free software network size increases if pirates become free software users. The proposed econometric model shows that government policies in favour of open source software and adoption of Linux by individuals tends to decrease software piracy. A majorempirical result concerns the emerging and developing countries where policies in favour of free software can in some speci_c cases reduce piracy

Ces travaux de thèse portent sur le développement et la gestion des Systèmes Produit-Service (ou Product-Service Systems, PSS) automobiles. Ces nouvelles offres intégrées de produits et services comportent des spécificités qui obligent à dépasser les démarches de développement des produits historiques considérés. Dans un état de l’art, ces travaux s’intéressent aux cadres méthodologiques pour le développement des PSS. Le premier niveau de ces cadres, focalisé sur les approches d’ingénierie, porte sur le Service Lifecycle Management (SLM) et son interaction avec le Product Lifecycle Management (PLM). Le deuxième niveau du cadre méthodologique s’intéresse aux processus et méthodes de développement des systèmes et PSS. Le troisième niveau du cadre méthodologique s’intéresse aux modélisations de PSS. La proposition est définie à travers les trois niveaux du cadre méthodologique, en respect de 7 critères retenus pour l’ingénierie des PSS. Elle repose sur un schéma d’interaction entre le PLM et le SLM détaillé, supportant un processus de développement, intégrant les pratiques de gestion de la diversité et d’Ingénierie Système. L’ensemble est cohérent avec une modélisation des PSS intégrant les architectures système, et basé sur le FBS et le triplet Result-Ressource-Process essentiels à la description du service. Deux cas d’étude ont permis d’expérimenter cette proposition. Le premier cas d’étude, portant sur un PSS existant et maitrisé, s’est traduit en la spécification d’un outil d’amélioration de la qualité du service. Le deuxième cas d’étude porte sur un PSS de diagnostic connecté et permet d’illustrer la proposition pour supporter son déploiement dans l’entreprise
This research work is exploring the development and management of Product-Service Systems. These new integrated offers go along with specific issues which challenge the current product development strategies. Analyzing the academic literature on this matter, this work focuses on methodological frameworks for the development of PSS offers. The first level of these frameworks is about engineering approaches considers Service Lifecycle Management (SLM) and Product Lifecycle Management (PLM) interactions. The second level is about specific systems or PSS development processes and methods. The third and last level challenges the definitions of a PSS model. Fed by this review, this work provides a coherent proposal for PSS development across these three levels, qualified by 7 analysis criterias. On the first level, a detailed PLM-SLM interaction scheme is proposed. It supports a development process on the second level, alongside a PSS model based on FBS and result-resource-process triplet as a matter for service adequate description. This proposal has been experimented through two study cases. The first one, about an existing and mature PSS, enabled the development of a quality management tool. The second, about the development of a connected diagnostic PSS enabled to strengthen the illustration of the proposal for its adoption

Les échanges d'animaux d'élevages entre exploitations agricoles favorisent la diffusion à grande échelle des maladies. L’enjeu est non seulement économique, de par les répercussions fortes sur les marchés de produits d’origine animale en cas de crise, mais également de santé publique, de nombreuses maladies animales étant transmissibles à l’homme (comme la tuberculose bovine). La traçabilité des animaux devient alors une question de plus en plus importante pour retrouver les foyers infectieux, et lutter contre la propagation des maladies. Le développement de ce type de données et leur accessibilité grandissante a permis l’émergence d’études sur leur organisation et leur dynamique. Les outils et modèles développés pour l’étude des réseaux sociaux ont été adaptés à l’étude de ces données. L'apport de cette thèse réside dans l’utilisation de mesures et de modèles intégrant l’information temporelle sur les échanges d’animaux. En effet, le développement des réseaux temporels est relativement récent, et peu d’études les ont à ce jour appliqué échanges d’animaux. L’objectif est donc double, participer au développement des outils d’analyse des réseaux temporels, et en déduire des pistes de développement de mesures de surveillance et de lutte contre la propagation des maladies entre exploitations
Disease spread among agricultural premises is greatly enhanced by cattle trade movements. Preventing spreading is a key issue for economical issues, for instance to prevent trade restrictions, but also for public health. Indeed, many animal diseases affect human beings, such as bovine tuberculosis. Tracing cattle trade movements is aiming at detecting the sources of infection, and thus, helps fighting against disease spread. Accessing databases recording cattle trade movements allows to study the structure and dynamic of the exchanges. To do so, methods developed for Social Network Analysis are more and more adapted and use for these purposes. The aim of this work is to use temporal models and methods to study cattle trade movements. As the development of temporal networks is relatively recent, few analyzes using these methods have been conduct on cattle trade data. Thus, contributions are twofold in this work: taking part to the development of analysis tools of temporal networks, and then, deducting potential ways of enhancement to control and fight against disease spread among holdings

Le fromage, comme tout produit frais, doit être conservé à basse température tout au long de la chaîne du froid. Une particularité des fromages à pâte molle (camembert, par exemple) est qu’ils dégagent un flux de chaleur important à cause de la respiration des microorganismes qui y sont présent. D’un point de vue thermique, suffisamment d’air froid doit entrer dans une palette de fromage pour évacuer la chaleur dégagée afin de maintenir une température stable dans le système. D’un point de vu aéraulique, l’échauffement du produit induit de la convection naturelle à l’intérieur de la palette. Plusieurs modes de convection sont donc présents : la convection forcée imposée par les ventilateurs de la chambre froide autour de la palette et la convection mixte, combinaison de convections forcée et naturelle, à l’intérieur de la palette. Ceci augmente par conséquent la complexité de l’écoulement d’air. Le régime de convection mixte apparait surtout à faible vitesse de ventilation ce qui est souvent le cas lors du stockage en chambre froide. De plus, le système est influencé par un grand nombre de paramètres : l’orientation de la palette, l’ajourage des cartons, la vitesse de soufflage, la puissance de chauffage…L’objectif de la thèse est d'apporter de nouvelles connaissances sur les écoulements d'air et les transferts thermiques au sein d'empilements de produits dégageant de la chaleur et faiblement ventilés. Ces connaissances visent également à répondre à des problématiques industrielles. Les acquis du projet doivent contribuer à améliorer la conception aéraulique des emballages et des modes de palettisation du fromage, qui à ce jour est réalisée de manière empirique. Il convient également de noter que la problématique scientifique abordée dans ce projet (interactions aérodynamiques et thermiques entre convection forcée et naturelle autour et au sein d'empilements d’objets) présente des applications dans d’autres domaines tels que le refroidissement des circuits électroniques.La thèse se compose de deux parties principales : Une étude expérimentale et une étape de modélisation. Dans l’approche expérimentale, une maquette de palette à l’échelle 1 a été conçue dans laquelle les produits ont été remplacés par des blocs de plâtre munis de résistances chauffantes afin de simuler le flux de chaleur dégagé par le produit. Les expérimentations ont été réalisées dans une cellule à température et vitesse d’air maitrisées pour deux vitesses amont : 0.31 et 0.73 m.s-1, trois puissances de chauffage : 0.05 W, 0.15 W et 0.30 W par produit (0.25kg) et deux orientations de la palette. L’utilisation d’un vélocimètre laser par effet Doppler (LDV) et d’un anémomètre à fil chaud ont permis de caractériser les écoulements (profils de vitesses, débit d’air dans les orifices) selon la vitesse amont et la puissance de chauffage. L’implantation de 200 thermocouples répartis dans l’ensemble du montage expérimental a par ailleurs permis d’obtenir les profils de température de l’air et des produits au sein de la palette selon ces mêmes paramètres.La partie modélisation a été réalisée selon deux approches: une simulation détaillée par mécanique des fluides numériques (CFD) avec un maillage de plusieurs millions de cellules et un modèle zonal (une vingtaine de zones) assimilant le système à un réseau hydraulique. Les deux modèles ont été validés grâce aux données expérimentales. L’approche CFD a permis d’obtenir des informations non accessibles à partir des mesures expérimentales ce qui a facilité la compréhension des phénomènes. L’approche zonale, de par sa simplicité d’utilisation et son faible temps de calcul est quant à elle plus adaptée pour une utilisation industrielle
Cheese, like any fresh product, must be kept at a low temperature throughout the cold chain. A particularity of soft cheeses (Camembert, for example) is that they generate a significant amount of heat due to the respiration of the microorganisms. From a thermal point of view, cold air must flow within a cheese pallet to remove the heat released in order to achieve better production temperature control. From an airflow point of view, heat generated by the product induces natural convection inside the pallet. Several convection modes are therefore present: the forced convection imposed by the fans of the cold room around the pallet and the mixed convection, combination of forced and natural convection, inside the pallet. This therefore increases the complexity of the airflow. The mixed convection regime appears mainly at low fan speed which is often the case during storage. In addition, the system is influenced by many parameters: the orientation of the pallet, the opening area of the cartons, the blowing speed, the heat flux...The aim of the PhD is to provide inner knowledge on air flows and heat transfer within pallets of heat-generating products with low ventilation. This knowledge also aims to answer industrial problems. The PhD’s results should contribute to improve the design of vented cheese packaging and palletizing methods, which is currently done empirically. It should also be noted that the scientific topic addressed in this project related to aerodynamic and thermal interactions between forced and natural convection around and within the pallet has applications in other areas such as the cooling of electronic circuits.The PhD consists of two main parts: an experimental and a numerical study. In the experimental approach, a full scale pallet was built in which the products were replaced by plaster blocks inserted with heating resistance to simulate the heat flow generated by cheese. The experiments were carried out in a controlled temperature and air velocity room for two air inflow velocities: 0.31 and 0.73 m.s-1, three heat fluxes: 0.05 W, 0.15 W and 0.30 W per product (0.25 kg) and two orientations of the palette. The use of a laser Doppler velocimetry (LDV) and a hot-wire anemometer allowed characterizing airflows (velocity profiles, air flow rate in the vent holes) according to the air inflow velocity and the heat flux. The implementation of 200 thermocouples distributed throughout the experimental set-up also made it possible to obtain the temperature levels of the air and the products within the pallet according to these same parameters.The numerical study was performed by two approaches: a detailed model by computational fluid dynamics (CFD) with several millions of elements and a zonal model (about twenty zones) assimilating the system to a hydraulic network. Both models were validated using experimental data. The CFD gave complement information which is not accessible by the experimental measurements, which facilitated the understanding of the phenomena. The zonal approach, by its simplicity of use and its low computing time is more suitable for an industrial use

Les forêts de l'Union Européenne croissent de 1.2 milliards de m³ par an. La moitié de ce volume reste en forêt. L'autre moitié alimente trois filières industrielles: la filière matériaux, la filière papiers et la filière énergie. Ces flux de produits industriels sont mis en mouvement et financés par divers consommateurs. Or depuis 2000, la consommation change de régime, au point de perturber fortement certains flux de bois et d'impacter l'emploi et la balance commerciale du secteur. Pour prévoir l'impact de ces changements, les économistes modélisent les relations entre l'offre de matières premières, la demande de produits finis, les prix, la production et le commerce international. Cette thèse construit un modèle empirique à même d'évaluer l'impact de ces changements pour le secteur forêt-bois en Europe.Un chapitre introductif définit le contexte des ressources forestières et des produits analysés au niveau macroéconomique. Puis je présente les principaux modèles en équilibre partiel utilisés pour les études prospectives du secteur forêt-bois. A partir d'un cadre général incluant la production et le commerce international, je détaille les problèmes spécifiques rencontrés lors de l'estimation des fonctions de demande. Un deuxième chapitre étudie l'impact potentiel d'un accord commercial entre l'Union Européenne et les États-Unis sur le secteur forestier. Nous avons trouvé que le bien-être total augmenterait dans la région de l'accord et diminuerait légèrement ailleurs. De plus l'accord est plus avantageux pour les consommateurs que pour les producteurs. Les résultats montrent aussi que des pays tiers sont impactés par l'accord, ce qui souligne l'importance d'utiliser un modèle mondial. Dans un troisième chapitre, j'estime les élasticités prix et revenu de la demande en produits forestiers sur un panel de pays européens. Je traite des problèmes de non stationnarité en panel et j'estime les élasticités au sein de panels cointégrés. Les élasticités de demande sont inférieures aux estimations précédentes dans la littérature. Ces élasticités robustes insérées dans un modèle secteur forêt-bois projettent une demande plus faible sur une période de 20 ans. Dans un quatrième chapitre, j'analyse les changements structurels dans la consommation de papier. J'utilise un modèle économétrique sur données de panel permettant d'estimer les effets de seuil dans la relation entre l'utilisation des technologies de l'information et la consommation de papier: papier journal, papier d'impression et papier d'écriture. Je montre comment l'élasticité de demande de papier dépend de la pénétration d'internet dans la population. Un effet de seuil a lieu lorsque la majorité d'une population a accès à internet. Après le seuil, les coefficients liant la consommation et ses variables explicatives (prix et revenu) diminuent en valeur absolue ou changent de signe. A partir d'une projection du nombre d'utilisateurs d'internet par pays, les projections de consommation de papier pourraient être mises à jour avec ce type de modèles à transition. Une plus faible demande de papier libère des ressources et les rend disponibles pour le développement d'autres produits et services forestiers innovants
Forests in the European Union grow by 1.2 billion m³ per year. Half of this volume stays in the forest, in particular for sustainable forest management purposes. The other half flows into three industrial sectors: wooden material, paper products and wood energy. These industrial product flows are set into motion and paid for by diverse final consumers. Since 2000, consumption is undergoing important structural changes which cause large disturbances in material, paper and fuel flows. To predict the impact of these changes, economists model relationships between raw material supply, final products demand, prices, production and international trade. This thesis uses panel data econometrics to estimate parameters of empirical models. An introductory chapter sets the policy context of forest resources and forest products of interest at a macroeconomic level. Then I review major forest sector models and I focus on issues encountered while estimating parameters of demand models. A second chapter investigates the potential impact of a trade agreement between the EU and the US on the forest sector. We found that total welfare would increase in the region of the agreement, in addition the agreement benefits more to consumers than to producers. Results show that third party countries are impacted by the agreement too, which highlights the importance of using a global trade model in analysing the impacts of the agreement. In a third chapter I estimate revenue and price elasticities of demand for forest products on a panel of European countries. I deal with non stationarity issues and estimate demand elasticities within cointegrated panels. I demonstrate that revenue elasticities of demand are lower than previous estimates from the literature. Simulations using these robust elasticities in a forest sector model, show a lower demand over a 20 years time horizon. In a fourth chapter, I analyse structural changes in paper products consumption. For this purpose, I use a panel threshold model to estimate the relationship between information technology use and paper products consumption: newsprint, printing and writing paper. I show how paper demand elasticities depend on internet penetration in the population. Thresholds occur once a majority of the population has access to the internet. After the threshold, coefficients between paper consumption and its explanatory variables revenue and price become smaller in absolute terms or even change sign. Based on projections of the number of internet users per country, paper consumption projections could be updated with this type of thresholds models. From a policy perspective, lower demand for graphics paper would free resources and make them available for innovative forest products and services

Durant ces dernières années, les émissions de CO2 liées à l’utilisation des voitures ont atteint des niveaux critiques contribuant au réchauffement climatique et causant des problèmes de santé. Afin de réduire ces émissions, l’industrie automobile française a décidé de réduire la masse des véhicules via l’utilisation de matériaux plus légers tels que les matériaux composites. Cependant, les techniques d'assemblage classiquement utilisées ne sont pas compatibles pour assembler ces nouveaux matériaux à la structure du véhicule (acier et aluminium). Le principal objectif de cette étude a donc été la caractérisation et la modélisation de nouvelles techniques d'assemblages multimatériaux permettant une bonne résistance mécanique.Quatre techniques d’assemblages multi-matériaux (métal/composite) ont été étudiées : (i) le collage par goujon, (ii) la soudure laser, (iii) le rivetage auto-perçant et (iv) le collage. Des essais traditionnels de simple recouvrement et de traction transverse ont été utilisés pour caractériser les deux premières techniques. Ensuite, un nouveau test de caractérisation basé sur un dispositif Arcan modifié a été proposé pour analyser le comportement des assemblages rivetés et le collage. Parmi les quatre techniques testées, le collage a été retenu comme la technique la plus adaptée aux exigences de l'industrie. Par conséquent, des essais Arcan ont été réalisés afin de déterminer le comportement quasi-statique des adhésifs de l’étude (Betamate1822 et Sikapower498). Ces essais ont ensuite été utilisés pour proposer et identifier une nouvelle loi de comportement 3D viscoélastique spectrale non-linéaire. La procédure d'identification des paramètres des adhésifs n'est basée que sur trois essais de fluage multiniveaux, permettant un dimensionnement rapide des structures collées. Enfin, la loi de comportement proposée a été validée grâce à la bonne corrélation entre les prédictions numériques et les courbes expérimentales des essais monotones à différents vitesses de sollicitation et des essais de traction incrémentale.La présente étude a été développée dans le cadre d’un projet automobile. Néanmoins, les conclusions et les perspectives de l'étude peuvent être extrapolées à d'autres domaines tout aussi intéressants
Nowadays, the emissions of CO2 due to the use of automobiles have reached critical levels causing global warming and health problems. In order to reduce these emissions, the French automotive industry has decided to reduce the car weight by means of the use of lighter materials such as composite materials. However, the classical joining techniques are not adapted to assembly these new materials to the structure of the car (aluminum and steel alloys). Therefore, the characterization and modeling of new joining techniques of dissimilar materials is a problem that has been treated in the current study.Four different joining techniques of dissimilar materials (metal/composite) have been studied: (i) stud bonding, (ii) laser welding, (iii) self-pierce riveting and (iv) adhesive bonding systems. Traditional lap-shear and cross-tension tests were used to characterize the first two joining techniques. Then, a new characterization test based on a modified Arcan device has been proposed to analyze the behavior of self-piercing rivet and adhesive bonding systems. Among all the four tested techniques, adhesive joints have been selected as the most adapted technique according to the requirements of the industry. Therefore, modified Arcan tests have been performed in order to determine the behavior of the adhesives of the study (Betamate1822 and Sikapower498). These tests were then used to propose and identify a new 3D non-linear viscoelastic spectral model. The identification procedure of the material parameters is only based on three multilevel creep tests, which permits the rapid dimensioning of adhesively bonded structures. Finally, the proposed behavior law was validated by the good concordance between the numerical predictions and the experimental curves of monotonic tests at different loading rates and increasing cyclic tests.The current study was developed in the framework of an automotive project. Nevertheless, the conclusions and prospects of the study can be extrapolated to other interesting fields

Ces travaux de thèse s’intéressent aux outils de simulation rapide de la fabrication d’un pneumatique. L'objectif est de prédire le mouvement et la position des éléments constitutifs du pneumatique, lors de leur mise en conformation, en prenant en compte les déformations induites par les actions mécaniques associées. Ces travaux s’appuient sur la mise en place d’un algorithme visant à modéliser le gonflement d’un outillage et la mise en place d’un modèle de déformation d’un système de formes géométriques aux caractéristiques mécaniques différentes. L'algorithme de gonflement de l’outillage se base sur la théorie des membranes inextensibles et son industrialisation est validée pour des dimensions standards de pneumatiques. La méthode Masse-Ressort est retenue pour réaliser la déformation de formes géométriques afin d’obtenir des résultats de déformation en temps réel. Dans ces travaux, cette méthode est adaptée aux matériaux d’un pneumatique à partir de travaux de caractérisations géométrique et mécanique validés par comparaison aux Éléments Finis. En conclusion, la modélisation développée permet une description à chaque étape du procédé de fabrication
This thesis deals with fast simulation tools used to manufacture of a tire. The goal is to predict the displacement and position of the components of a tire taking into account the deformations induced by the associated mechanical actions. This work is based on the implementation of an algorithm for modeling the inflation of a tool and the development of a deformation model in order to compute the deformation of geometric shapes taking into account different mechanical properties. The algorithm to model the inflation of the tool is based on the theory of inextensible membranes and its industrialization is validated for standard sizes of tires. Mass-Spring method is used to achieve the deformation of geometric shapes in order to compute deformation in real time. In this work, this method is suitable for materials of a tire from geometric and mechanical characterizations validated by comparison with FEM. To conclude, the developed modelization allows a description for each step of the manufacturing process

Les gaines rectangulaires utilisées dans les réseaux de transport de gaz, notamment dans l'industrie de l'aluminium, sont soumises à des excitations provenant du flux s'écoulant à l'intérieur. Ce travail de thèse vise à comprendre quels sont les phénomènes impliqués dans la vibration des gaines rectangulaires de transport de gaz. Dans un premier temps nous présentons un modèle semi-analytique de gaine rectangulaire homogène basé sur le couplage de 4 plaques. Cette modélisation nous permet ainsi de définir les caractéristiques modales de la gaine. Ce modèle a été validé expérimentalement et numériquement par un code élément-finis. Dans un second temps, nous appliquons diverses excitations aérodynamiques et aéroacoustiques à notre gaine afin de déterminer quelles sont les contributions prépondérantes. Les comparaisons entre les résultats numériques et expérimentaux dans le cas d'un écoulement en gaine droite montrent que les contributions aéroacoustiques sont prépondérantes. Les mêmes tendances ressortent lors d'essais dans des configurations en coude, sauf à proximité de celui-ci où les sources aérodynamiques sont également importantes. Pour finir, nous appliquons ces recherches à une gaine rectangulaire utilisées dans l'industrie de l'aluminium. Nous constatons que le modèle que nous avons développé permet d'obtenir des tendances sur la réponse vibratoire de la gaine et met de nouveau en avant l'importance des contributions de type aéroacoustiques. Des pistes de réduction des niveaux vibratoires sont explorées et notamment celles de l'impact des paramètres géométriques de la structure
Rectangular duct used for gas transport ductwork, especially in the aluminium industry, are excited by the internal flow. This thesis seeks to understand what are the phenomena involved in the vibration of the gaz transport ductwork. Firstly, we present a semi-analytical model of a homogeneous rectangular duct based on the coupling of 4 plates. This modeling allow us to define the duct modal characteristics and is validated by using both experimental and numerical (FEM) ways. Secondly, we applied aeroacoustic and aerodynamic excitations to our duct in order to determine which are the main contributions. Comparisons between numerical and experimental results, in the case of a straight duct highlight that aeroacoustic sources are predominant. The same trends are found with a bend configuration with few changes close to the band where aerodynamic sources seems to be predominant also. Finally, we apply our model to a large rectangular duct used in the aluminium industry. We note that the model gives good trends and highlights again the importance of the aeroacoustic contributions. Some reflexions about how to reduce the vibration levels by changing geometrical parameters are given at the end

Ce travail est consacré au développement d’un couplage méthodologique entre la méthode d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) et un logiciel de génie de procédés (Aspen Plus), en vue d’améliorer la qualité des données de l’Inventaire du Cycle de Vie (LCV) de la filière classique de production d’acier. La nouvelle approche développée est destinée à la réalisation de l’inventaire pour un système défini à partir de modèles physico-chimiques simplifiés. Ainsi, à l’aide du logiciel Aspen Plus, nous avons mis en oeuvre la modélisation de chaque sous-système considéré dans les frontières de la filière classique de production d’acier : cokerie, agglomération, haut fourneau, convertisseur et laminoir à chaud. L’approche de modélisation adoptée a été basée sur des considérations physiques et chimiques et sur des observations expérimentales à l’échelle industrielle et/ou à l’échelle pilote pour chaque sous-système. Les modèles permettent le calcul de la plupart des émissions engendrées par le système : CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, poussières et métaux lourds ainsi que des déchets. La validation des modèles a été faite par comparaison des résultats calculés avec des mesures expérimentales disponibles pour des sites industriels. De plus, le comportement des modèles a été testé en réalisant des simulations en utilisant une base de données "de référence" définie dans le cadre du projet européen ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking). Il est montré que cette approche méthodologique assure le contrôle total du bouclage des bilans de matière et d’énergie du système, difficile à réaliser à partir des données provenant exclusivement de mesures industrielles et/ou de la littérature. De plus, le fait que les émissions soient calculées sur des considérations physicochimiques, conduit à donner une forte crédibilité à l’inventaire réalisé
This work was devoted to a new methodological framework, which combines the Life Cycle Assessment (LCA) method and the process simulation software (Aspen Plus), in order to improve the quality of data used for carrying out the Life Cycle Inventory (LCI) of the classical steelmaking route. The new approach adopted in the present work, is to carry out the inventory of the defined system via simplified physical-chemical models. Using Aspen Plus software, we have developed simplified physical-chemical models for each of the subsystem defined by the boundaries of the classical steelmaking route: coking plant, sintering plant, blast furnace, basic oxygen furnace and hot rolling. The modelling strategy was based on physical and chemical considerations and on the experimental observations made on an industrial and/or a pilot scale for each subsystem.The models allow for calculation of the principal pollutants evolved by the system such as CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, dust, heavy metals and solid waste. The models validation was made by comparing the calculated results with experimental data given by the industrial sites. Furthermore, the maturity of the models was tested through simulations using data coming from the "benchmark" data base defined in the frame of ULCOS project (Ultra Low CO2 Steelmaking).Through the models simulation, it was proved that this methodological framework assures the total control of mass and heat balances of the system which is difficult to achieve when using only data from industry and/or literature. However, the fact that the emissions calculated within the models are based on physical-chemical considerations gives a strong credibility to the life cycle inventory