L'ajout de charges (agrégat de taille submicronique) dans une matrice élastomère apporte des propriétés physiques qualitativement différentes de celles de la matrice pure : module complexe dépendant de la température, forts effets non linéaires, forte dissipation... Ces propriétés sont liées à la nature de la matrice et des charges, à leur fraction volumique, et enfin à la force des interactions charge / matrice. Nous présentons d'abord les différents systèmes et la caractérisation de leurs propriétés mécaniques, de façon à clarifier le rôle des différents paramètres.La cristallisation sous traction du caoutchouc naturel a un effet important sur ses propriétés mécaniques. Nous l'avons donc mesurée quantitativement dans chacune des formulations. Nous montrons que le taux de cristallisation à la rupture est toujours de l'ordre de 13%. La nature de l'interface silice / matrice a un effet sur les propriétés mécaniques mais pas sur la cristallisation. Nous avons ensuite étudié le comportement en traction simple d'échantillons pré-entaillés. Nous montrons que la plus grande résistance à la propagation d'entaille du caoutchouc naturel renforcé est corrélée à la présence d'instabilités de propagation (rotation d'entaille). Les mécanismes physiques à l'origine de la rotation d'entaille ne sont pas compris. Nous décrivons la dynamique de propagation des rotations à différentes échelles, et les caractéristiques des rotations.La combinaison de la cristallisation induite et de la présence des charges induit dans le matériau une très grande anisotropie qui pourrait être à l'origine des rotations.

Cette thèse introduit le concept de comportement géométrique d'un assemblage mécanique. Cette notion permet de rendre compte du caractère assemblable ou mobile d'un mécanisme sous la forme d'un système de relations algébriques entre les paramètres géométriques permettant de le décrire. Dans un premier temps, cette thèse montre l'intérêt de ce concept pour traiter des problèmes faisant intervenir plusieurs effets physiques et plusieurs scénarios d'utilisation. Ce chapitre est appliqué à l'étude de l'assemblabilité d'un treillis pyramidal de conception à 4 barres décrit par un modèle géométrique non cartésien issu de la littérature. Dans un second temps, après avoir constaté le manque de modèles adaptés permettant de représenter des mécanismes mobiles, ce travail en propose un non cartésien. Il détaille aussi une méthode de mise en équation afin de traduire la mobilité d'un mécanisme. Une application de ce modèle et de la méthode est également faite. Elle permet de résoudre localement le problème de la mobilité d'un mécanisme de Bennett. Enfin, la dernière partie de ce travail expose une solution pour associer et comparer deux objets décrits par des représentations non cartésiennes. Cette technique est utile pour comparer deux états physiques du même objet utilisé dans différents scénarios pour assurer le suivi d'une exigence géométrique. Elle peut également être utilisée pour associer des objets réels et des objets idéalisés pour traiter des problèmes de tolérancement

Le projet européen ANGELS a pour but de construire un robot anguille capable de naviguer par le sens électrique et de se scinder en plusieurs mono-agents pour des besoins d'exploration. Dans le cadre de ce projet, mon travail a consisté à élaborer un modèle de perception inspiré du poisson électrique, le challenge étant de faire de ce modèle un modèle de perception rapide et embarquable pour une détection en ligne par un engin sous-marin robotisé équipé du modèle. Deux modèles de perception ont été construits, s'appuyant tous deux sur une géométrie simple mais réaliste de capteur. Les deux modèles baptisés "modèle poly-sphérique " et " modèle des réflexions " provenant respectivement d'une intuition physique et d'une méthode mathématique appropriée se calibrent une fois pour toute avec un simulateur électrique, pourrevêtir in fine une forme analytique. Couplés aux modèles existant de réponses électriques d'objets, les modèles de perception ont permis de faire effectuer à un robot capteur des tâches basiques d'évitement et de détection, ce qui est à ce jour une première dans l'histoire. En parallèle, nous avons développé un formalisme générique de réponse d'objet permettant d'étendre le champ d'applicabilité des modèles de perception. Enfin, nous avons commencé à estimerl'impact d'une géométrie complexe de capteur présentant de larges surfaces isolantes sur la mesure pour envisager la modélisation du sens électrique par un capteur de forme arbitraire.

Cette thèse porte sur la modélisation de l'ébullition qui joue un rôle important dans les vitessesde refroidissement des pièces, elle possède un volet numérique et un volet expérimental. Lessimulations et les expériences envisagées se situent à deux échelles. A l'échelle d'une ou quelquesbulles de vapeur, il s'agit de faire des simulations multiphasiques très précises en prenant encompte, la tension de surface, les calculs directs d'écoulement à grand nombre de Reynolds, etrendant compte du détachement et de la coalescences des bulles. Des observations expérimentalessont réalisées à la même échelle en contrôlant en surface la nucléation d'une bulle de vapeur àl'aide d'une caméra rapide. Des mesures de champs de vitesse par PIV et de température par twocolor LIF thermometry sont réalisées dans les mêmes conditions. Ceci a permit de confronter lacroissance, la dynamique et les formes des bulles observées et calculés. Les techniques numériquesles plus avancées sont utilisées : Eléments finis stabilisé VMS, level set, adaptation anisotropeet calcul intensif. Les modéles numériques proposés dans cette thèse permettent de passer àl'échelle macroscopique des pièces industrielles en considérant un film de vapeur (ou une phasede mélange liquide vapeur). L'enjeu supplémentaire étant de modéliser la turbulence induite parl'ébullition dans une approche de type CFD.

Cette thèse traite de la question de l'authenticité des photographies d'identité, partie intégrante des documents nécessaires lors d'un contrôle d'accès. Alors que les moyens de reproduction sophistiqués sont accessibles au grand public, de nouvelles méthodes / techniques doivent empêcher toute falsification / reproduction non autorisée de la photographie d'identité. Cette thèse propose une méthode de hachage pour l'authentification de photographies d'identité, robuste à l'impression-lecture. Ce travail met ainsi l'accent sur les effets de la numérisation au niveau de hachage. L'algorithme mis au point procède à une réduction de dimension, basée sur l'analyse en composantes indépendantes (ICA). Dans la phase d'apprentissage, le sous-espace de projection est obtenu en appliquant l'ICA puis réduit selon une stratégie de sélection entropique originale. Dans l'étape d'extraction, les coefficients obtenus après projection de l'image d'identité sur le sous-espace sont quantifiés et binarisés pour obtenir la valeur de hachage. L'étude révèle les effets du bruit de balayage intervenant lors de la numérisation des photographies d'identité sur les valeurs de hachage et montre que la méthode proposée est robuste à l'attaque d'impression-lecture. L'approche suivie en se focalisant sur le hachage robuste d'une classe restreinte d'images (d'identité) se distingue des approches classiques qui adressent une image quelconque

Nous proposons une approche de structuration des activités d'un cluster d'innovation. Nos apports se font à deux niveaux : une aide à la gouvernance et à la structuration des activités, et une méthodologie de sélection et d'accompagnement des projets innovants potentiellement les plus créateurs de valeur de ce cluster. Une application est présentée dans le cadre du développement de la grappe d'entreprises SOLIAGE pour favoriser l'innovation en gérontechnologie. Notre premier apport, d'ordre organisationnel, consiste à structurer le passage d'une phase d'émergence à celle de développement d'une grappe d'entreprises. L'objectif est de permettre à cette organisation participative de se doter d'une vision et de valeurs, d'objectifs, d'une gouvernance, d'un plan d'action qui soient pleinement partagés par ses membres. Ceci est rendu possible par le développement d'une dynamique de coopération et de confiance entre les membres. Ainsi, nous appliquons la méthode PAT-Miroir® qui a permis de structurer l'ensemble des axes d'actions stratégiques du cluster. Notre second apport consiste à structurer et professionnaliser un fond d'innovation finançant et/ou accompagnant des projets les plus créateurs de valeurs dès l'émergence d'une idée, d'un nouveau produit et/ou service. Sur les principes de la méthodologie Radical Innovation Design®, nous avons conçu un système de sélection de projets d'innovation en gérontechnologie, nommé SAPIGE®, qui présente des éléments de preuve suffisants de valeur, d'innovation et de concept. Nous proposons ensuite une logique de financement et/ou d'accompagnement. L'accompagnement vise à renforcer les preuves de valeur, d'innovation et de concept en faisant appel à l'expertise des membres de la grappe d'entreprises.

La production des dipôles supraconducteurs de la machine LHC du CERN s'est terminée en automne 2006. Les aimants fonctionnent à la température cryogénique de 1.9 K et doivent produire un champ magnétique très uniforme permettant de conduire les protons dans la machine. Le champ magnétique a été contrôlé avec beaucoup de rigueur et différentes mesures ont été réalisées pendant les différentes phases de l'assemblage des dipôles. Le but a été la découverte de défauts de production et d'assemblage qui prouvent limiter les performances des aimants. Dans le travail de thèse les effets de la variation de la géométrie des composantes mécaniques comme les câbles supraconducteur, les cales et les colliers de soutien des bobines sur l'uniformité du champ magnétique ont été étudiés. Une méthode pratique pour identifier et corriger les problèmes d'usinage a été développée et utilisée dans la phase de production. La thèse consiste en trois parties principales :<br />-Analyse de la production des principales composantes mécaniques des dipôles et étude de l'influence de la géométrie et des procédures d'assemblage sur la qualité du champ magnétique.<br />-Utilisation pratique des mesures effectuées sur les dipôles dans l'atelier d'assemblage pour résoudre les problèmes de production et comprendre le comportement de la géométrie des bobines pendant les phases d'assemblage.<br />-Etude théorique des composantes aléatoires des harmoniques du champ magnétique pour qualifier la production des dipôles.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la recherche d'architectures fiables pour les circuits logiques. Par "fiable", nous entendons des architectures permettant le masquage des fautes et les rendant de ce fait "tolérantes" à ces fautes. Les solutions pour la tolérance aux fautes sont basées sur la redondance, d'où le surcoût qui y est associé. La redondance peut être mise en oeuvre de différentes manières : statique ou dynamique, spatiale ou temporelle. Nous menons cette recherche en essayant de minimiser tant que possible le surcoût matériel engendré par le mécanisme de tolérance aux fautes. Le travail porte principalement sur les solutions de redondance modulaire, mais certaines études développées sont beaucoup plus générales.

L'objectif de ce travail est la réalisation de nouveaux microactionneurs à base depolymère conducteur électronique pouvant être envisagés pour une application denanodrone à ailes battantes.Deux réseaux interpénétrés de polymères (RIPs) POE/PTHF (poly(oxyded'éthylène)/polytétrahydrofurane) et POE/NBR (poly(oxyde d'éthylène/Nitrile Butadiene Rubber) ont été synthétisés et caractérisés. Par le contrôle de la synthèse de ces RIPs,une co-continuité de phase des deux réseaux partenaires a pu être obtenue. Ce travail a ainsi permis l'obtention de matériaux combinant les propriétés propres de chaque réseau, une bonne conductivité ionique (POE) et de bonnes propriétés mécaniques (PTHF et NBR). Les propriétés mécaniques du matériau ont permis de réaliser des matériaux polymères support d'électrolyte manipulables avec des épaisseurs inférieures à 10 μm.Des RIPs conducteurs ont pu être élaborés à partir de ces matériaux en incorporant le polymère conducteur électronique (poly(3,4-éthylènedioxythiophène) - PEDOT), par une dispersion non homogène à partir de la surface vers l'intérieur du film. Après incorporation d'un liquide ionique (le 1-éthyl-3-méthylimidazolium bis-(trifluorométhylsulfonyl)imide ou EMImTFSI), ces matériaux électroactifs ont été caractérisés et ont montré qu'ils pouvaient actionner à des fréquences élevées (100Hz) par rapport aux autres dispositifs de ce type.La mise en forme micrométrique de ces matériaux a ensuite été réalisée par un procédé propre aux microsystèmes. Les techniques de photolithographie et de gravure ionique réactive ont été adaptées et étudiées pour l'élaboration de ces microactionneurs. Un mécanisme de dégradation chimique du matériau a été proposé afin d'expliquer l'étape de gravure. Enfin, la caractérisation des microactionneurs a ensuite aussi été réalisée.La force développée par ces microactionneurs est de l'ordre du μN et le pourcentage de déformation est de 1,8 %.

This thesis is devoted to dense deformable image registration/fusion using discrete methods. The main contribution of the thesis is a principled registration framework coupling iconic/geometric information through graph-based techniques. Such a formulation is derived from a pair-wise MRF view-point and solves both problems simultaneously while imposing consistency on their respective solutions. The proposed framework was used to cope with pair-wise image fusion (symmetric and asymmetric variants are proposed) as well as group-wise registration for population modeling. The main qualities of our framework lie in its computational efficiency and versatility. The discrete nature of the formulation renders the framework modular in terms of iconic similarity measures as well as landmark extraction and association techniques. Promising results using a standard benchmark database in optical flow estimation and 3D medical data demonstrate the potentials of our methods.