L'utilisation de la température comme variable d'état dans les études de comportement des matériaux, bien que prometteuse, est rarement adoptée. Les difficultés métrologiques expérimentales qui apparaissent, en particulier dans le contexte de la fatigue à grand nombre de cycles, expliquent en partie ce délaissement. L'objectif de cette thèse est de développer une méthodologie expérimentale suffisamment sensible pour détecter les variations d'énergie thermique dissipée lors de la déformation cyclique d'un matériau à des niveaux de contraintes inférieurs à la limite élastique macroscopique. Elle consiste à déterminer les différents termes de l'équation de la chaleur en partant du champ de température acquis à l'aide d'une caméra infrarouge. L'écart type du bruit global de la méthode est de 1 mK.s-1, exprimé en vitesse d'échauffement. Cette résolution est obtenue grâce à un certain nombre de précautions expérimentales, à la prise en compte de l'ensemble des échanges thermiques et à un traitement simple mettant à profit les caractéristiques de la caméra infrarouge matricielle. La procédure expérimentale développée est testée sur un acier à très bas carbone et un aluminium A5. Elle permet en particulier de suivre la dissipation thermique due à l'adaptation microplastique du matériau aux premiers cycles de sollicitations et de distinguer les seuils de passage d'un comportement élastique à viscoélastique puis microplastique. Les performances obtenues devraient permettre de lever une partie des verrous limitant le choix de la température comme variable d'observation du comportement des matériaux.

Davantage que par le passé, le concepteur de lois de commande se trouve confronté à des systèmes complexes : nombre élevé de dynamiques mais aussi d'actionneurs et de capteurs, voire contraintes spatiales sur la structure du régulateur. Ceci résulte de la complexification croissante des processus industriels, de l'avènement de systèmes de communication performants ainsi que de la recherche de performances accrues (recherche d'une optimisation plus globale).<br /><br />Si la commande décentralisée a mobilisé de nombreux efforts de recherche dés les années 70, de nombreux problèmes restent ouverts. Dans le même temps, des outils d'analyse et de synthèse performants ont été développés, dans le cadre H2 et H¥ notamment. Leur mise en œuvre pour de très grands systèmes (composés le plus souvent de sous-systèmes interconnectés) peut cependant poser problème, et ce d'autant que des contraintes de structure sont appliquées au correcteur.<br /><br />L'élaboration de commandes pour les systèmes complexes requiert à l'évidence de la méthodologie. A cette fin, ce document s'intéresse à l'analyse des interconnexions internes au système pour choisir la structure du régulateur la mieux appropriée. Il considère également la problématique du choix du critère et la possibilité d'aborder séquentiellement l'optimisation globale d'un correcteur H2. Ces réflexions à caractère méthodologique sont mises en œuvre sur un système expérimental (multi-moteurs) d'entraînement de bande flexible.

Le but de cette thèse est d'approcher numériquement la solution des équations de Navier-Stokes stationnaires incompressibles dans un domaine extérieur tridimensionnel. Pour cela, nous imposons des conditions aux limites bien<br />choisies sur le bord libre de notre domaine de calcul. Nous discrétisons ensuite par des éléments finis de même ordre avec stabilisation, ce qui implique que la linéarisation de notre problème est un problème de point selle généralisé. Nous choisissons de résoudre le système complet par une méthode de Krylov. La difficulté réside dans deux problèmes de préconditionnement: celui du complément de Schur et celui du bloc convection-diffusion.<br /><br />Dans un premier temps, nous montrons que la matrice de masse est un<br />équivalent spectral du complément de Schur, ce qui implique que le nombre d'itérations de notre méthode est indépendant de la taille de l'espace de discrétisation. Nous étudions théoriquement le comportement des valeurs<br />propres du problème préconditionné en fonction du nombre de Reynolds dans le cas de<br />la cavité entraînée. Nous ajoutons ensuite l'influence du rayon de troncature pour le problème extérieur. Les résultats numériques tridimensionnels viennent confirmer la théorie et montrent la robustesse de la méthode.<br /><br />Ensuite, nous proposons une méthode de décomposition de domaines sans recouvrement pour le problème de convection-diffusion dans laquelle nous imposons la continuité de la solution par des multiplicateurs de Lagrange. Nous étudions les performances d'un préconditionneur pour le problème à l'interface et étendons ainsi à la dimension trois les résultats numériques bidimensionnels de la littérature.<br /><br />La dernière partie du manuscrit est indépendante du sujet de thèse: elle relate un travail portant sur la physique des plasmas effectué à l'occasion du CEMRACS 2003.

Les cristaux photoniques sont des structures artificielles dont la modulation périodique de l'indice de réfraction permet d'exalter les phénomènes non linéaires. Ce travail concerne l'étude expérimentale et théorique de l'exaltation de la génération du<br />second harmonique dans les cristaux photoniques planaires à base de nitrures. Cet accroissement est la combinaison de deux processus liés à la périodicité de la constante diélectrique : i) la localisation spatiale des champs électromagnétiques ; ii) la réalisation d'une condition d'accord de phase entre les modes à ω et à 2ω. Nous verrons que la caractérisation des propriétés optiques des cristaux photoniques planaires est une étape<br />essentielle permettant de déterminer les conditions angulaires et fréquentielles qui satisfont aux conditions de quasi-accord de phase. Une fois ces conditions déterminées, nous décrirons la nouvelle méthode de modélisation basée sur le formalisme de la<br />matrice de diffusion qui a permis de mettre en évidence une exaltation du second harmonique par 106. Ces résultats théoriques seront ensuite comparés aux résultats issus de notre dispositif expérimental où un accroissement géant par 104 de l'intensité du champ du second harmonique a pu être mesuré lorsque les conditions de quasi-accord de phase sont réalisées. Cette étude met en évidence la potentialité des cristaux photoniques pour les applications dans le domaine du bleu – proche UV.

Ce travail de thèse porte sur l'étude du comportement de l'interface sol-structure sous sollicitations cycliques. Pour cela, un important programme expérimental à la sonde-pieu, mise en place dans des massifs de sable siliceux en chambre d'étalonnage, a été réalisé. On s'est intéressé, particulièrement, à l'évolution du frottement latéral et de la résistance enpointe à grand nombre de cycles (100 000 cycles), en faisant varier l'état initial du massif (état de densité et contrainte de consolidation) et les paramètres de chargement (amplitude du déplacement cyclique). Lors des essais à déplacement contrôlé, un renforcement important du frottement latéral à grand nombre de cycles a été observé pour les faibles valeurs de résistance en pointe initiale. Ce renforcement n'a quasiment pas été observé avant par les auteurs, car l'accent a été mis sur la phase de dégradation (autour de 1000cycles). Il est attribué à une forte dilatance partiellement empêchée. En revanche, pour les fortes valeurs de résistance en pointe, le renforcement à grand nombre de cycles diminue considérablement. Cette diminution est liée à l'effet des particules fines créées lors du fonçage. Celles-ci jouent le rôle de cimentation/scellement de la surface latérale de la sonde pieu en diminuant sa rugosité. Par ailleurs, des essais à force contrôlée ont été réalisés afin d'étudier la stabilité des pieux. Enfin, des lois empiriques d'évolution du frottement latéral et de la résistance en pointe ont été proposées afin de reproduire les évolutions observées expérimentalement. Ces lois d'évolution ont été intégrées dans un modèle de calcul de pieu sous chargement cyclique de type t-z. Les premières simulations effectuées montrent un bon accord entre le modèle et les résultats expérimentaux à petit nombre de cycles

Une étude comparée des structures du socle antétriasique et de la couverture mésozoïque a été réalisée de part et d'autre du Mont Blanc, sur son versant nord occidental et à l'Est de son versant oriental au front de la zone du Grand Saint Bernard . Au niveau de la jonction Mont Blanc, Aiguilles Rouges, Belledonne, cette étude a permis de conclure à l'âge alpin de la déformation régionale des massifs cristallins externes. Cette déformation régionale, commune au socle et à la couverture, combine respectivement déplacements gravitaires superficiels dans les nappes dauphinoises avec raccourcissement, chevauchements et décrochements crustaux profonds. Ces différents processus ont abouti au développement d'un champ régional de déformation finie ( trajectoires de schistosité et d'étirement + gradients régionaux de la déformation ) qui apparaît comme le résultat d'étapes successives, matérialisées à l'échelle du terrain, par une superposition de déformations. L'ordre d'apparition de ces déformations est vérifié par l'étude de la déformation incrémentale. Celle-ci permet de mettre en évidence une rotation antihoraire de l'étirement principal, générale pour l 'ensemble du secteur étudié. L'ensemble des résultats de cette étude a été intégré dans un modèle de déformation progressive, ductile et hétérogène, où la direction du déplacement gravitaire superficiel de la couverture et celle du raccourcissement crustal profond sont d'abord dirigées vers le NNW puis vers l'W. Au niveau du secteur du col du Grand Saint Bernard, cette analyse comparée de la déformation du socle et des lambeaux de couverture triasique dans le secteur du col du Grand Saint Bernard a permis d'associer l'orientation subméridienne des structures redressées de cette partie frontale de la zone du Grand Saint Bernard, à une déformation régionale décrochevauchante senestre vers le NNW. Cette déformation décrochevauchante semble englober différents stades intermédiaires de l'évolution régionale de la dé formation qui débute par un cisaillement tangentiel précoce (vers le NNW ) pour se terminer par un aplatissement vertical NS principalement accommodé par un cisaillement transcurent senestre. Cette partie frontale de zone du Grand Saint Bernard paraît ainsi avoir fonctionné comme une rampe latérale décrochante senestre qui aurait limité vers l'W le déplacement de la nappe du Grand Saint Bernard ou nappe du Mischabel (partie septentrionale de la zone du Grand Saint Bernard).

Les formations, de plate-forme carbonatée, d'âge Kimémridgien à Berriasien affleurent, de part et d 'autre du synclinal molassique de Seyssel emprunté par la vallée du Rhône, dans les anticlinaux du Gros Foug, à l'Est et du Grand Colombier, à l'Ouest. Dans ces deux structures des coupes détaillées permettent de séparer les différentes formations et d'analyser les variations latérales de faciès. Les études lithostratigraphiques et pétrographiques associées amènent à distinguer, de bas en haut : - la formation des couches à Céphalopodes (Kimméridgien inférieur) et la formation des calcaires de Tabalcon (base du Kimméridgien supérieur) . Ces formations sont faites de calcaires mudstones micritiques alternant avec des lits de marnes vers la base et correspondent à des dépôts subtidaux face à la mer ouverte ; - la formation des "calcaires construits de la Haute-Chaine" (Kimméridgien supérieur) faite de calcaires boundstones biohermaux coralliens, se développe à l'Est. Il s ' agit d'une véritable barrière récifale séparant la plate-forme de la mer ouverte. En position interne, à l'Ouest donc, cette formation passe à la formation des "calcaires en plaquettes", Elle s 'est déposée dans un lagon intertidal calme , à ambiance réductrice et dans la région même de la mine d'Orbagnoux , la sédimentation est celle des calcaires véritables lemnitiques bitumineux ; - la formation des calcaires de Landaize (sommet du Kimméridgien supérieur). Il s ' agit de calcaires à texture sablo-graveleux de mer agitée surmergeant surtout le bordure externe de la plate- forme recouvrant à l'Est et au Sud la barrière récifale; - la formation des Tidalites de Vouglans (Portlandien) recouvre progressivement la paléogéographie contrastée précédente avec le dépôt des calcaires à grains fins souvent dolomitisés, de faciès supra-tidaux à intratidaux marqués par des structures sédimentaires d'émersion et également par la présence de petits cailloux noirs de composition organo-minérales témoin de quelques événements anoxyques. - Les Assises pürbeckiennes (Berriasien inférieur) correspondent à des dépôts plus calmes à fossiles laguno-lacustres par passées (Characées) de moins forte énergie mais également à cailloux noirs, structures sédimentaires d'émersion et paléosols. Il s ' agit probablement d 'un milieu de plate-forme interne de type lagunaire liée à des épisodes temporaires de régressions marquées. - L ' étude des microfacies montre que la diagenèse des roches est précoce liée à la zone de vadose et à la zone phréatique et que la compaction est faible, liée à une modeste surcharge sédimentaire. Enfin, l'étude de la matière organique effectuée selon les techniques classiques optiques ( lumière réfléchie , lumière fluorescente) et géochimiques ( dosage du carbone organique , analyse Rock-Eval, extraction chloroformique et chromatographique ) montre que seuls les calcair es en plaquettes bitumineux de la mine d ' Orbagnoux sont des roches-mères excellentes. Cette matière organique de type l, ayant une origine algaire à bactérienne est immature. On observe néanmoins la présence d' hydrocarbures en grande quantité dont une proportion non négligeable d 'hydrocarbures satures et aromatiques issus de composés organiques ayant donc subi une maturation thermique non négligeable . Le problème de leur origine est discuté .

Pour planifier le devenir d'un territoire, il est classique de projeter l'évolution de l'usage du sol et du système de transport. La projection est fondée sur le principe que les lieux d'activités, selon leurs fonctions urbaines respectives, sont en relations de complémentarité : cette complémentarité induit des besoins de déplacements, lesquels se concrétisent en des flux de transport. Souvent les projections sont réalisées de manière séparée par grand domaine, occupation des sols d'une part et transport de l'autre, or il y a des interactions. La politique polycentrique poursuivie depuis plus d'une génération en région francilienne part de cette volonté de répartition spatiale optimale des activités humaines avec la création des Villes Nouvelles. Leur localisation dans des zones préférentielles d'extension urbaine desservies par des axes structurants de transports devait apporter une cohérence d'ensemble à la région urbaine et contribuer efficacement à une meilleure gestion des flux de déplacements à la fois en termes de structure géographique, pour limiter la congestion en direction du centre, et de répartition modale en faveur des transports collectifs. L'analyse récente des données d'occupation des sols comme celle des comportements de mobilité tend à confirmer que l'Ile-de- France reste encore caractérisée par une forme urbaine à dominante monocentrique. Le niveau de masse et de centralité défini dans le schéma initial d'aménagement n'a pas été atteint pour les " centres urbains nouveaux ", la dépendance au cœur de l'agglomération est toujours vérifiée, et la voiture particulière reste privilégiée comme mode de déplacement.Pour vérifier la capacité de la forme urbaine polycentrique à favoriser une mobilité durable, notre thèse prospecte deux partis d'aménagement pour la période 2004-2030, tous deux favorisant la densification de l'agglomération mais l'un de manière homogène et l'autre de manière ciblée, orientant davantage la localisation des activités humaines dans les grands pôles d'urbanisation. Dans cet objectif, nous avons simulé de manière intégrée l'usage du sol et les transports en mobilisant le modèle d'offre de transport et de demande de déplacements de la Driea-IDF, et une méthode de projection démographique spatialisée basée sur le modèle Omphale de l'Insee et ajoutant une focalisation par sous-ensemble territorial.Dans ces conditions, nous avons montré que l'évolution démographique prévue d'ici 2030, canalisée dans l'espace selon une logique de densification, devrait permettre un renforcement de la centralité urbaine dans les grands pôles d'aménagement que sont les Villes Nouvelles, avec une intensification de la cohérence urbaine entre les domiciles et les emplois, une réduction des distances moyennes entre domicile et travail, une proportion accrue de déplacements effectués par des modes non motorisés, et une amélioration de la performance territoriale des réseaux de transport. Ces effets seraient plus forts avec le scénario de densification ciblée qu'avec celui de densification homogène. Les transformations dans la structure des interactions spatiales et dans les besoins de déplacement, couplées au développement programmé des réseaux routiers et collectifs de transport, mais confrontées à l'accroissement démographique, sembleraient permettre de maintenir la qualité de service pour les modes individuels de transport. Cette stabilisation reposerait notamment sur un recours accru aux voies rapides urbaines. Dans le scénario de densification ciblée, l'emprise du trafic routier sur le reste du réseau pourrait même décroître quelque peu dans certains secteurs, permettant de mieux y répartir la capacité viaire en faveur des circulations douces. Le développement démographique et le maintien de la qualité de service en transport concourraient à améliorer non seulement les centralités secondaires donc l'accessibilité dans un cadre de proximité, mais encore les effectifs de population susceptibles d'atteindre une destination en un temps limité, ou le nombre d'emplois pouvant être visés depuis un lieu de domicile

On peut constater une analogie étroite entre les mécanismes d'atomisation primaire dans une couche cisaillée diphasique et ceux précédant la transition au mélange dans une couche monophasique : l'instabilité primaire et la cinétique d'étirement des ligaments de fluide dense dans le courant rapide sont similaires dans les cas monophasiques et diphasiques si les vitesses d'injection et le rapport initial des masses volumiques sont les mêmes. L'atomisation primaire s'apparente au mélange turbulent de deux fluides pris dans la même phase pour les grands nombres de Reynolds et de Weber, comme dans le cas d'une injection LOx-H2 dans Vulcain. On choisit alors d'étudier l'influence du rapport initial de masse volumique sur la dynamique prétransitionnelle d'une couche monophasique plane au moyen de simulations numériques. A ce stade, la raideur des fonctions manipulées implique le recours aux solveurs hyperboliques de type solveur de Roe associés à des schémas Essentiellement Non Oscillants d'ordre élevé (WENO) et ce, pour la discrétisation des flux convectifs. Une fois établies les limites du compromis précision-robustesse des solveurs développés, deux directions d'étude sont privilégiées : tout d'abord des calculs Navier-Stokes, destinés à la compréhension des mécanismes fondamentaux de mélange, avant la transition à la turbulence 3D. L'étude révèle que, lorsque le rapport des masses volumiques entre les courants lents et rapides est supérieur à 1, la dynamique non-linéaire de la couche est gouvernée par un champ tourbillonaire asymétrique, au bilan duquel contribue fortement la distribution des gradients de masse volumique via le couple barocline. La possibilité de prendre en compte à la fois de forts rapports de masse volumique et des effets diffusifs variables permet d'établir les échelles intégrales de temps de mélange. Ensuite, des calculs conduits dans l'approche MILES, autorisant des nombres de Reynolds plus élevés, produisent des bases de données statistiques desquelles on peut estimer les composants des modèles de mélange pour les écoulements à masse volumiques très variables. Cette dernière étape sert la modélisation eulérienne de l'atomisation primaire.

Cette thèse a pour objet l'étude de la structure , de la déformgtion et de l'histoire P-T alpines de l'unité pennique du Grand Paradis (Alpes occidentales), qui représente sur la transversale du Val d'Aoste la partie distale de la paléomarge européenne. La premlere pgrtie est consacrée à l'analyse de la structure et de la déformation des unités penniques de la région de Cogne (Val d'Aoste, Italie). La structure générale des zones internes des Alpes N-occidentales est rappelée et réexaminée. Cette discussion montre l'existence de deux unités indépendantes au sein de la "Nappe de la Dent-Blanche" et permet de préciser l'empilement initial des nappes (de bas en haut : Nappe du Grand Paradis-Mont Rose, unités océaniques de la Zone de Zermatt, Nappe de l ' Emil i us) . ' La str uc tu r e et l a dé form ati on des de ux uni t és basal es de ce t empi l ement sont ens uite détaillées. Après avoir décrit la constitution lithologique et l a structure antéalpine de ces unités, la géométrie de l'empilement de nappes est r appelée : les unités océaniques chevauchent l'unité du Grand Paradis , e lle - me~e c harriée sur l'Unité du Money, à affinité brançonnaise. La déformation est caractérisée, en particulier dans l'unité du Gra nd Paradis , par son hétérogénéité. Dans les deux unités, la déformation majeure , intense et non-coaxiale a lieu en conditions rétromorphiques (faciès dmphibolite à albite-épidote soit environ 500°C, 6-8 kbar) : elle est associée à l a construction de l'empilement de nappes, c'est-à-dire à un déplacement de ces un i t és d'E en W selon une direction N 90-100. L'histoire P-T de l'Unité du Grand Paradis est établie dans la deu xi ème partie où sont décrites les métabasites éclogitiques . protolithes des la distinction gl obale, les Après avoir rappelé le contexte structural et la nature des éclogites, les observations texturales et minéralogiques permettent de trois types d'éclogites : celles-ci diffèrent par leur composition paragenèses récentes et leur histoire réactionnelle. Sur ces bases, il est possible d'établir l'évolution des conditions P- T à laquelle ces roches ont été soumises: cette histoire P-T est e ssentiellement caractérisée par une décompression isotherme, les assemblages éclogit iques ayant cristallisé aux environs de 500°C, 12-16 kbar. Une approche du comportement de la phase fluide lors des processus réactionnels est enfin tentée : la préservation des paragenèses éclogitiques au coeur des lentilles basiques s'explique par la répartition spatiale et temporelle des processus de tamponnage/infiltr ation. Ces données structurales et pétrologiques permettent en conclusi 8n une discussion de l'histoire de la collision dans les Alpes oc~identales (3ème partie); Cette discussion est menée sous la forme d'une comparaison des histoires tectonomét amorphiques des parties distales des aeux paléomarges européenne (Nappe du Grand Paradis) et austroalpine (Nappe ~e l'Emilius : micaschistes éclogitiques en Zone Sesia Lanzo). La confrontation de l'histoire tectonométamorphique de ces deux unités avec les données géochronologiques et les modèles thermiques montre que la collision alpine a eu lieu en deux étapes majeures la première, éoalpine, au Crétacé et la ' deuxième, alpine s.s., à la limite Eocène-Oligocène .