Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The aim of the work presented was to investigate the effects of upper bainite on impact toughness in quench and tempered low alloy plate steels. The experimental research included construction of CCT diagrams by dilatometry, verification of phases by optical microscopy (OM), Vickers hardness, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) on precipitates extracted by carbon replica and by electrolytic means and finally impact testing of Charpy specimens with mixed bainite:martensite microstructures. Bainite was formed in High Chromium Low Molybdenum (HCrLMo) and in High Molybdenum Low Chromium (HMoLCr) steel samples by isothermal annealing within the bainite C-curve of the respective CCT diagrams. The isothermal kinetics of the upper bainite transformation was modelled with the Johnson Mehl Avrami Kolmogorov (JMAK) model. Avrami exponents of 1.4 and 1.3 were obtained for the HCrLMo and HMoLCr steels respectively which indicated linear growth with a considerable lengthening rate of laths and negligible thickening. The measurably slower growth kinetics in the HMoLCr steel as observed in the JMAK model and the higher hardenability with reference to its CCT diagram, suggested a strong Mo alloying element effect. The stronger effect of Mo compared to Cr was attributed to a solute drag like effect. The effect of upper bainite in a tempered martensitic matrix was investigated for the following amounts of bainite; 0%, 10%, 25%, 60%, 75%, 90% and 100%. The impact toughness of the mixed bainite:martensite samples was evaluated against the toughness of 100% bainite and 100% martensite. It was demonstrated that upper bainite reduces the total absorbed impact energy by an adverse effect on crack nucleation energy and crack propagation energy. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2013. / gm2014 / Materials Science and Metallurgical Engineering / Unrestricted

Le fer est un métal abondant dans l'environnement. La présence d'espèces de fer dans l'environnement peut affecter un grand nombre de processus. Les contaminants peuvent être largement trouvés dans les systèmes environnementaux. Différentes espèces peuvent exister, y compris pour les polluants inorganiques et les polluants organiques. L'étude de la transformation et la mobilité de ces contaminants en présence d'espèces de fer aura sans doute des implications importantes sur l'environnement. Le mémoire de thèse est divisé en quatre chapitres. Dans le premier chapitre, nous présenterons une synthèse bibliographique sur la contamination actuelle de l'arsenic et plusieurs contaminants émergents, la présence d'espèces de fer (fer dissous et oxydes de fer) dans l'environnement, et les interactions entre les contaminants et les espèces de fer. Le deuxième chapitre est une étude de l’adsorption de l’As(III) sur l'hydroxyde ferrique colloïdal et sa transformation sous lumière visible dans un système de fer(III)/ sulfite. Dans ce travail, l'oxydation de l’As(III) en As(V) dans un système de fer(III)/sulfite en utilisant la lumière du soleil ou d'une lampe à diode électroluminescente (λ = 404 nm) a été étudiée. Plusieurs types d’agents de piégeage des radicaux hydroxyles, d'azote et agents de complexation ont été utilisés pour l'étude du mécanisme d’oxydation. En comparant le a) le fer(III) avec l'irradiation et b) le fer(III)/sulfite sans irradiation, nos résultats montrent une amélioration significative de l’oxydation de l’As(III) à pH 6 dans un système de fer(III)/sulfite-visible correspondant à une constante de vitesse initiale de 0,196 min-1. L’étude du mécanisme a révélé que les voies de l'oxydation d’As(III) à pH neutre est assez complexe. En effet, les radicaux libres (principalement les HO•, SO4-• et SO5-•) et mécanismes de transfert ligand-métal charge entre As (III) et ferrique colloïdal hydroxyde (CFH) des particules sont impliqués. Le troisième chapitre est une étude de l'adsorption coopérative d'acide nalidixique (NA) et de l'acide niflumique (NFA) sur goethite. Dans ce travail, la cinétique d’adsorption de NA et NFA a été réalisée en single et binaire. Les résultats montrent que le qe de NA est 8 fois de NFA dans un système à seul composant. Dans le système binaire, qe de NA était légèrement plus grand que pour le système single, alors que l’adsorption de NFA était environ 4 fois plus grande que pour le système single, ce qui suggère que l'adsorption est coopérative ou une co-liaison a eu lieu entre NA et NFA. La désorption a confirmé qu'aucune transformation de NA ou NFA a eu lieu en présence de la goethite. Des expériences en infra-rouge (ATR-FTIR) et la modélisation de complexation multi-site (MUSIC) ont été également effectuées. L'adsorption de NA et NFA dans les deux systèmes de composants simples et binaires peut être décrit par MUSIC. Ensuite, le quatrième chapitre est une étude de l'adsorption de NA et NFA sur du sable recouvert de goethite (GCS) sous conditions hydrodynamiques contrôlées. L'étude cinétique et les isothermes d’adsorption ont confirmé l'effet de co-liaison de NA et NFA sur la surface de GCS. Le comportement de NA et de NFA dans la colonne a montré de différence significative en raison de la différence de capacité et des mécanismes d'adsorption. Dans le système binaire, le comportement d'une substance peut être affectée par la présence de l'autre substance, tandis que l'effet sur la NFA est beaucoup plus prononcée que celle de NA. La modélisation de la complexation de surface a été utilisée pour prédire les courbes de percée, mais un désaccord a été observée entre la modélisation et les données expérimentales. Le point de percée et la quantité d'adsorption sont surestimés par le modèle, ce qui pourrait du à des limitations cinétique d’origine chimique. / Iron is an abundant metal in the environment. The occurrence of iron species in the environment can affect a wide range of processes. Contaminants can be widely found in the aqueous and solid phase environment. Their species are complex and diverse, including inorganic pollutants and organic pollutants. The studying on the mobility and redox transformation of these contaminants in the presence of iron spices and thereby the treatment methods have important environmental implications. This thesis includes 4 chapters. In the first chapter, we presented the bibliography on the current contamination situation of arsenic and several emerging contaminants, occurrence of iron species (dissolved iron and iron oxides) in the environment, and the interactions between contaminations and iron species. The second chapter is a study of the sorption of As(III) on colloidal ferric hydroxide and the transformation of As(III) under the visible light induced iron(III)/sulfite system. In this work, the oxidation of As(III) to As(V) in an iron(III)/sulfite system under visible light using sunlight or a light-emitting diode lamp (λ = 404 nm) were investigated. Several kinds of free radical quenchers, nitrogen and complexation competing agent were used for mechanism study. Comparing to a) iron(III) system with irradiation of light and b) iron(III)/sulfite system without irradiation light, our results show a significant enhancement of As(III) oxidation efficiency at pH 6 in iron(III)/sulfite-visible light (LED) system, corresponding to an initial rate constant of 0.196 min−1. Mechanism investigation revealed that the pathways of As(III) oxidation at circumneutral pH is complicated that involved free radicals (mainly HO•, SO4−• and SO5−•) and ligand-to-metal charge transfer between As(III) and colloidal ferric hydroxide (CFH) particles. The third chapter is a study of cooperative adsorption of nalidixic acid (NA) and niflumic acid (NFA) on nano-size goethite. In this work, the adsorption of NA and NFA in single and binary component systems was conducted by kinetic adsorption experiments and batch experiments for macroscopic study. Results show that qe of NA is 8 times of NFA in the single component system. In the binary component system, qe of NA was slightly larger than for the single system, whereas NFA adsorption was about 4 times larger than for the single system, suggesting that cooperative adsorption or co-binding occurred between NA and NFA. Desorption experiment confirmed no transformation of NA and NFA occurred in the presence of goethite. Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform InfraRed (ATR-FTIR) spectroscopy and multi-site complexation (MUSIC) modeling was used for the microscopy study. The adsorption of NA and NFA in both single and binary component systems can be described by MUSIC modeling well. Afterwards, the fourth chapter is a study of the cooperative adsorption of NA and NFA onto goethite coated sand (GCS) under batch and flow through conditions. Batch experiments, including kinetic study, pH edges and isotherms, confirmed the co-binding effect of NA and NFA on GCS surface. The breakthrough behavior of NA and NFA in the column study showed significant difference in single component system due to the difference in adsorption ability and mechanisms. In binary component system, the breakthrough behavior of one substance can be affected by the presence of the other substance, while the effect on NFA is much pronounced than NA. Surface complexation modeling was used to predict the breakthrough behavior, however a disagreement was observed between modeling and experimental data in breakthrough point and adsorption amount, which might due to the chemical sorption kinetic limitation.

De nos jours on utilise de plus en plus les aciers pré-revêtus dédiés aux applications pour emboutissage à chaud afin de protéger la surface de l’acier contre la décarburation et l’oxydation durant le traitement thermique. Le revêtement est déposé à chaud en continu par immersion de la bande d’acier dans un bain d’Al-Si. Pendant l’austénitisation le revêtement Al-Si se transforme par réactions d’inter-diffusion et de solidification. Ces réactions conditionnent la microstructure finale et en particulier la surface du revêtement, responsable des propriétés d’emploi telles que le soudage par point et l’adhérence peinture.A l’état de livraison le revêtement Al-Si contient les phases suivantes : des grains d’Al, l’eutectique ternaire Al-Fe-Si, une couche intermétallique ternaire Al-Fe-Si et une couche intermétallique binaire Al-Fe. Après austénitisation les phases se transforment en deux types d’intermétalliques : intermétalliques ternaires riches en Si et intermétalliques binaires pauvre en Si.Durant cette étude une identification complète des différentes phases a été établie. Les phases initialement riches en Si se transforment en phases fusibles par réactions eutectique ou péritectique. La présence de phase liquide accélère la diffusion locale de fer permettant aux phases riches en Si de garder leur contenu en Si pendant tout le traitement thermique. C’est la diffusion du fer qui stabilise les gradients en Si dans le revêtement, malgré les lois de diffusion classiques. En utilisant le diagramme de phases ternaire il a été démontré comment l’enrichissement en fer s’établit dans le revêtement tout en gardant l’équilibre aux interfaces entre les phases riches et pauvres en Si / Nowadays more and more pre-coated steels are applied in hot-stamping process to prevent the steel surface against iron oxidation and decarburization during the heat-treatment. The coating is deposited by hot-dipping the coil in an Al-Si bath. During the austenitization, the Al-Si coating transforms completely by inter-diffusion and solidification reactions, which define the final microstructure and particularly the top layer responsible for the in-use properties like spot welding and painting adhesion.At the delivery state, the Al-Si coating is a multiphase coating containing the following phases: Al-grains, Al-Fe-Si ternary eutectic phase, an Al-Fe-Si intermetallic layer and a binary Al-Fe interfacial layer. After the heat-treatment, all the phases transform into two types of intermetallic compounds: Si-rich ternary and Si-poor binary compounds.During this study, a complete identification of the different intermetallic phases has been conducted. Initial ternary Al-Fe-Si phases transform into fusible phases by eutectic or peritectic reaction. The presence of liquid state enables rapid local iron diffusion which allows to the Si-rich phases to keep their high Si content during the whole treatment. So the iron diffusion stabilizes the Si gradients in the coating despite the classical diffusion laws. Using the ternary phase diagram it was shown how iron enrichment in the coating proceeds by keeping thermodynamical equilibrium along the interfaces between Si-rich ternary and Si-poor binary phases. A phenomenological model of phase transformations explaining the formation of differente coating microstructures during the austenitization step is proposed

Le but ultime de cette recherche était d'élaborer un cadre qui intègre les efforts expérimentaux et de calcul pour évaluer l'exposition des IP en métal et métal - oxyde libérés de stations d'épuration et d'autres implications sur Laus où les biosolides peuvent être appliquées. La fondation de l'effort de calcul est composée de modèles de bilan de masse de Monte Carlo qui représentent les processus uniques qui affectent NP sort et le transport à travers les différents compartiments techniques d'une station d'épuration et LAU. Analyse fonctionnelle et des expériences de bioréacteurs dans les milieux naturels ont été utilisés pour déterminer les paramètres permettant de décrire les processus critiques qui ont un impact sur ​​le sort des infirmières praticiennes dans les eaux usées. Les résultats de cette recherche indiquent que simplifiée, mais l'évaluation de l'exposition toujours d'actualité de l'environnement spécifique nano est possible grâce à l'expérimentation de paramétrer des modèles adaptés. Boîte noire efforts de modélisation, qui ont été indiquées dans les études précédentes, ne montrent pas de désavantage par rapport à la discrétisation des compartiments techniques aussi longtemps que tous les mécanismes de transport et de devenir les principaux sont pris en compte. Le coefficient de distribution (γ), peut être utilisée pour prédire la distribution des NPs. Pour les NPs de métal et d'oxyde métallique étudiés, association globale préférentiel d'environ 90% ou plus avec la phase solide des eaux usées a été observé et prédit. En outre, les réactions d'oxydo-réduction auront une incidence sur l'exposition et doivent être pris en compte. / The ultimate goal of this research was to develop a framework that incorporates experimental and computational efforts to assess and better understand the exposure of metal and metal-oxide NPs released to WWTPs and further implications on LAUs where biosolids can be applied. The foundation of the computational effort is comprised of Monte Carlo mass balance models that account for the unique processes affecting NP fate and transport through the different technical compartments of a WWTP and LAU. Functional assay and bioreactor experiments in environmental media were used to determine parameters capable of describing the critical processes that impact the fate of NPs in wastewater. The results of this research indicate that a simplified, but still environmentally relevant nano-specific exposure assessment is possible through experimentation to parameterize adapted models. Black box modeling efforts, which have been shown in previous studies, show no disadvantage relative to discretization of technical compartments as long as all key transport and fate mechanisms are considered. The distribution coefficient (γ), an experimentally determined, time-dependent parameter, can be used to predict the distribution of NPs between the liquid and solid phase in WWTPs. For the metal and metal-oxide NPs studied, preferential overall association of approximately 90% or greater with the solid phase of wastewater was observed and predicted. Furthermore, NP transformations including dissolution, redox reactions, and adsorption will impact exposure and must be accounted for.

Les processeurs graphiques (GPU), originellement dédiés à l'accélération de traitements graphiques, ont une structure hautement parallèle. Les innovations matérielles et de langage de programmation ont permis d'ouvrir le domaine du GPGPU, où les cartes graphiques sont utilisées comme des accélérateurs de calcul pour des applications HPC généralistes.L'objectif de nos travaux est de faciliter l'utilisation de ces nouvelles architectures pour les besoins du calcul haute performance ; ils suivent deux objectifs complémentaires.Le premier axe de nos recherches concerne la transformation automatique de code, permettant de partir d'un code de haut niveau pour le transformer en un code de bas niveau, équivalent, pouvant être exécuté sur des accélérateurs. Dans ce but nous avons implémenté un transformateur de code capable de prendre en charge les boucles « pour » parallèles d'un code OpenMP (simples ou imbriquées) et de le transformer en un code CUDA équivalent, qui soit suffisamment lisible pour permettre de le retravailler par des optimisations ultérieures.Par ailleurs, le futur des architectures HPC réside dans les architectures distribuées basées sur des nœuds dotés d'accélérateurs. Pour permettre aux utilisateurs d'exploiter les nœuds multiGPU, il est nécessaire de mettre en place des schémas d'exécution appropriés. Nous avons mené une étude comparative et mis en évidence que les threads OpenMP permettent de gérer de manière efficace plusieurs cartes graphiques et les communications au sein d'un nœud de calcul multiGPU. / Graphic cards (GPUs), initially used for graphic processing, have a highly parallel architecture. Innovations in both architecture and programming languages opened the new domain of GPGPU where GPUs are used as accelerators for general purpose HPC applications.Our main objective is to facilitate the use of these new architectures for high-performance computing needs; our research follows two main directions.The first direction concerns an automatic code transformation from a high level code into an equivalent low level one, capable of running on accelerators. To this end we implemented a code transformer that can handle parallel “for” loops (single or nested) of an OpenMP code and convert it into an equivalent CUDA code, which is in a human readable form that allows for further optimizations.Moreover, the future of HPC lies in distributed architectures based on hybrid nodes. Specific programming schemes have to be used in order to allow users to benefit from such multiGPU nodes. We conducted a comparative study which revealed that using OpenMP threads is the most adequate way to control multiple graphic cards as well as manage communications efficiently within a multiGPU node.

Entre la fin des années 1960 et les années 1980, la ville de Paris a connu à la fois une période de grande transformation urbaine et un changement dans les stratégies de cette transformation par rapport aux héroïques Trente Glorieuses. L'analyse de ces modifications architecturales et urbaines et les processus de leur mise en œuvre sont souvent basés sur le point de vue de la morphologique ou des politiques urbaines. De plus, en France, l'étude des processus de décision et des transformations urbaines relève des sciences sociales. Cela a abouti à une malheureuse séparation des approches académiques: l'une portant sur la recherche du lien entre les politiques ou les théories de la communauté architecturale et les projets, alors que l'autre considère l'espace urbain déjà transformé comme un point de départ pour l'analyse sociale. Cette recherche vise à étudier l'écart entre ces deux approches méthodologiques influentes en France dans les années 1970 et 1980, grâce à une étude dans le domaine de l'histoire urbaine. Le principal objectif de la thèse est d'explorer le rôle de l'Atelier Parisien d'Urbanisme (ci-après APUR), une entité bureaucratique chargée de tâches multiples, dans le contexte du décalage entre rénovation et forme urbaine quant à la ville de Paris. Entre 1967 et 1989, l'APUR a joué un rôle essentiel dans la traduction du passage susmentionné en termes opérationnels, en créant un lien avec les institutions qui ont le pouvoir de transformer de vastes zones de la capitale française. Cela fut possible grâce au processus de négociation entre des institutions entre elles et avec les architectes et designers urbains dans lequel APUR a joué un rôle important. Dans ce contexte, la recherche étudiera également la relation entre les références culturelles et les processus par lesquels les espaces urbains sont convertis. Deux cas d'études nous permettent d'analyser ces changements urbains et le rôle joué par l'APUR: les transformations des Halles Centrales de Paris, et les projets pour le Secteur de la Villette, en particulier ceux de la place Stalingrad (Bernard Huet, de 1985 à 1989) et le Parc de la Villette au cours du premier concours organisé par l'APUR (1976).Ces deux cas sont liés. D'une part, ils illustrent un point de vue culturel; d'autre part, ils rendent compte des processus institutionnels et politiques, montrant une transformation qui s'est produite dans toute la ville. Enfin, ils croisent la trajectoire de certains des personnages les plus emblématiques de l'architecture française de l'époque. L'un d'eux était Bernard Huet, un enseignant, théoricien, critique et concepteur qui a joué un rôle fondamental dans la définition d'un nouveau paradigme culturel. La recherche montre un changement dans le processus de transformation de l'espace urbain à Paris. Les pratiques sont passées de projets qui ont été générés par un débat animé, fortement lié aux sciences sociales contemporaines françaises, à une normalisation successive des projets urbains et d'un imaginaire urbain ainsi qu'à une légitimation culturelle de l'APUR. Le rôle crucial de l'APUR dans les deux cas d'études est analysé en comparant les archives de l'Atelier, celles des architectes impliqués dans les projets urbains ainsi que les fonds ministériels et présidentiels. Les sources orales sont limitées à un rôle de contrôle. Enfin ce travail vise à mettre en évidence le processus de « faire la ville » en soulignant le rôle d'une bureaucratie publique dans les transformations urbaines qui mènent, entre 1967 et 1989,à la conception contemporaine de la ville de Paris / Between the end of the 1960s and the 1980s, the city of Paris faced a period of extensive urban transformation and a change in the strategies of this transformation at the same time, in comparison with the heroic Trente Glorieuses. The analysis of these architectural and urban changes and the processes of implementation, are often based on a morphological or a policiy-oriented perspective. Moreover, in France, the study of decision-making processes and urban transformation falls within the scope of social sciences. This has resulted in an unfortunate separation of academic approaches: one focusing on finding the link between the theories of the architectural community or policies and the projects, while the other taking the already transformed urban space as a starting point for social analysis. This research aims to investigate the gap between these two methodological approaches, both influential in France during the 1970s and 1980s, through an urban history-oriented study. The main goal of the thesis is to explore the role of the Atelier Parisien d'Urbanisme (hereafter APUR), a bureaucratic entity charged of several different tasks, within the shift from urban renovation to urban form, concerning the city of Paris.Between 1967 and 1989, the APUR had an essential part in translating the aforementioned shift into operative terms, in connection with those institutions that had the power to transform large areas of the French capital. This was possible thanks to a negotiation process involving different institutions , as well as architects and urban designers, in which APUR took a major role. In this context the research will also investigate the relationship between the cultural references and the processes through which urban spaces have been converted. Two case studies allow an analysis of these urban changes and of the role played by the APUR: the transformations of the Halles Centrales of Paris, and the projects for the secteur de la Villette, especially those for Place Stalingrad (Bernard Huet, 1985-89) and Parc de la Villette during the first competition organized by APUR (1976).These two cases are intertwined. On one hand, they illustrate a cultural point of view; on the other hand, they give an account of institutional and political processes, showing a transformation that occurred throughout the whole city. Finally, they cross the trajectory of some of the most emblematic figures in French architecture at that time. One of them was Bernard Huet, a teacher, theorist, critic and designer who played an fundamental role in the definition of a new cultural paradigm. The research shows a change in the process of transformation of urban space in Paris. The practices shifted from projects which were generated through vivid debate, strongly linked to contemporary French social sciences, to a later standardization of urban projects and urban imaginaire and a cultural legitimation of APUR. The central role of APUR in the two case studies is analysed by comparing the Atelier's archives, the ones of the architects involved in the urban projects as well as the ministerial and presidential ones. Oral sources are restricted to a control role. In the end this work aims to highlight the process of city-making trough the role of a public bureaucracy within urban transformations: an active contribution which led, between 1967 and 1989, to the definition of the contemporary conception of the city of Paris

Les alliages ferromagnétiques à mémoire de forme (FSMAs : Ferromagnetic shape memory alloys) avec des compositions proches de Ni2MnGa ont attiré beaucoup d'attention en raison de leur effet de mémoire de forme gigantesque et de leur réponse rapide et dynamique. Dans ce travail, la structure cristalline, la cristallographie de transformation marténitique, la texture et l’effet de l'addition de Co à l'alliage Ni-Mn-Ga sont examinés systématiquement. Les mesures de diffraction aux neutrons montrent que la structure de Ni53Mn25Ga22 est caractérisée par un réseau tétragonal du groupe I4/mmm de 20K jusqu'à 403K avec une prétransformation ayant lieu dans la phase martensitique autour de la température ambiante alors que la structure de l'alliage Ni48Mn30Ga22 est caractérisée par un réseau de Heusler cubique L21 de 373K à 293K. La structure cristalline de ce dernier alliage se transforme en structure martensitique orthorhombique à 7 couches s'il est refroidi à 243K. Il n'y a plus la transformation intermartensitique lorsqu’il est refoidi jusqu'à 19K. Les résultats d’EBSD (Electron Backscattered Diffraction) nous permettent de déterminer que les variants martensitiques voisins possèdent une relation de macle composée, avec les éléments de K1 = {112}, K2 = {112}, η1 = <111>, η2 = <111>, P = {110} et s =0.379. Le plan d’interface entre les macles coïncide avec le plan de maclage. Le rapport de quantités relatives de paires de macles au sein d'un même grain d'austénite initiale est d'environ 1.70. La relation d'orientation dominante entre l'austénite et la martensite est la relation de Kurdjumov-Sachs (K-S) avec (111)A//(101)M, [110]A//[111]M. Le plan d’habitat calculé par la théorie cristallographique phénoménologique est {0.690 –0.102 0.716}A, qui est proche de {1 0 1}A. L'amplitude et l'angle du cisaillement sont 0.121 et 6.88°C. La direction du cisaillement est <-0.709 0.105 0.698>A qui est proche de <-1 0 1>A dans ce même plan. Les macles à l'échelle nanométrique au sein des lamelles martensitiques sont observées dans l'alliage Ni53Mn25Ga22 recuit à 1173K pendant 4 heures et suivi d'un refroidissement à l'intérieur du four. Deux types d'interfaces sont trouvées, qui sont d'une part l'interface marquée par l'interpénétration des nano-macles entre les lamelles et d'autre part l'interface avec des marches au sein même des lamelles. Les relations d'orientations entre les nano-macles séparées par les deux types d'interfaces ont été déterminées. Le texture de l'alliage Ni-Mn-Ga est développée par forgeage à chaud. L'évolution de la texture dans l'alliage forgé à chaud lors de la déformation ultérieure à température ambiante et suivie de recuit est trouvée associée à l'effet de mémoire de forme activé thermiquement. La texture évolue de manière significative lors de la déformation et reprend l’état initial après le recuit qui suit. Un excellent effet de mémoire de forme avec le rapport de recouvrement de 74% est observé. La substitution de Co pour Ni dans les alliages Ni53-xMn25Ga22Cox (x=0-14 at.%) s'avère très efficace pour élever la température de Curie. La température de transformation martensitique décroît un peu si la teneur en Co est inférieure à 6%. Au contraire, une chute brusque de la température de transformation martensitique s’opère quand la teneur en Co dépasse 6% du fait du désordre atomique par l’addition de Co en grande quantité. Cela suggère que la substitution de Co pour Ni en petite quantité est utile pour développer des alliages ferromagnétique à mémoire de forme avec température de transformation martensitique et température de Curie élevées. L'étude des aspects fondamentaux tels que la microstructure, la cristallographie et la transformation de phase des alliages ferromagnétique à mémoire de forme est importante pour améliorer les performances fonctionnelles des alliages Ni-Mn-Ga actuels et pour concevoir de nouveaux alliages à mémoire de forme prometteurs / Ni-Mn-Ga ferromagnetic shape memory alloys (FSMAs) with chemical composition close to Ni2MnGa have received great attention due to their giant magnetic shape memory effect and fast dynamic response. In this work, the crystal structure, martensitic transformation crystallography, texture and alloying in Ni-Mn-Ga FSMAs are systematically investigated. In situ neutron diffraction experiments show that Ni53Mn25Ga22 has a tetragonal I4/mmm structure from 20K to 403K, with a pretransformation occurring in the martensitic phase around room temperaure. Ni48Mn30Ga22 has a cubic, L21 Heusler structure from 373K to 293K. Its crystal structure changes into a seven-layered orthorhombic martensitic structure when cooled to 243K. There is no intermartensitic transformation upon further cooling to 19K. Electron backscatter diffraction (EBSD) analyses show that the neighboring martensitic variants in the Ni53Mn25Ga22 alloy have a compound twinning relationship with the twinning elements K1 = {112}, K2 = {112}, η1 = <111>, η2 = <111>, P = {110} and s =0.379. The twin interface plane coincides with the twinning plane. The ratio of the relative amounts of twins within the same initial austenite grain is ~1.70. The main orientation relationship between austenite (A) and martensite (M) is Kurdjumov-Sachs (K-S) relationship with (111)A//(101)M, [110]A//[111]M. Based on the crystallographic phenomenological theory, the calculated habit plane is {0.690 -0.102 0.716}A (5.95° from {101}A), and the magnitude, direction and shear angle of the macroscopic transformation shear are 0.121, <-0.709 0.105 0.698>A (6.04° from <-101>A) and 6.88°, respectively. Nanoscale twins inside the martensitic lamellae are found in the Ni53Mn25Ga22 alloy annealed at 1173K for 4h followed by furnace cooling. Two kinds of interfaces, i.e. interpenetrated inter-lamellar interface and stepped intra-lamellar interface, are observed. The orientation relationships between the nanotwins connected by different interface configurations are determined. Texture in Ni-Mn-Ga FSMAs is developed by hot forging. The texture evolution in the hot-forged Ni48Mn25Ga22Co5 alloy after room temperature deformation and subsequent annealing is found to be closely related to its thermally activated shape memory effect. The texture changes significantly during deformation and it recovers to its initial state after subsequent annealing. An excellent shape memory effect with a recovery ratio of 74% is observed. The substitution of Co for Ni in Ni53-xMn25Ga22Cox (x=0-14) alloys proves very efficient in increasing the Curie temperature. It only slightly decreases the martensitic transformation temperature when the Co content is less than 6%. In contrast, an abrupt decrease of martensitic transformation temperature is observed when the Co content exceeds 6%, due to the atomic disorder as a result of the addition of a large amount of Co. It is suggested that the substitution of a small amount of Co for Ni is helpful to the development of FSMAs with high martensitic transformation temperature and high Curie temperature. Insights into the fundamental aspects such as microstructure, crystallography and phase transformation in Ni-Mn-Ga FSMAs are of great significance to the improvement of the functional performances of the present Ni-Mn-Ga alloys and to the design of new promising FSMAs

En Indonésie, la croissance économique rapide et la sensibilisation à la consommation d'aliments nutritifs sont des facteurs importants qui stimulent la consommation d'aliments d'origine animale, y compris laitiers.Le PIB de l'élevage a ainsi augmenté de plus de 56% entre 2011 et 2015. Même si elle reste relativement faible par rapport aux autres pays d'Asie du Sud-Est, la demande de produits laitiers n’est pas couverte par la production nationale. Celle-ci ne représentait qu'environ 835 000 tonnes en 2015, produites principalement par des petites exploitations familiales.Les petites exploitations représentent la grande majorité des fermes laitières en Indonésie. Avec seulement 4 vaches et moins de 1 ha de terres cultivées par ménage en moyenne, les activités laitières jouent un rôle important dans la sécurisation des moyens de subsistance de ces petites exploitations. Cependant, ces fermes font face à plusieurs contraintes qui empêchent leur durabilité. Dans ce contexte, nous souhaitions rechercher «dans quelle mesure les petites exploitations laitières peuvent-elles être plus durables ?».Notre approche visait à évaluer la durabilité des petites exploitations et à apprécier la dynamique et les changements dans les systèmes de production laitière dans la province de Java Ouest. La première phase (2014) consistait à identifier le rôle d'un projet de développement laitier local et les besoins des fermes laitières. Nous avons recueilli des données auprès de 61 fermes à travers une enquête formelle et auprès de la coopérative laitière. La deuxième phase (2015-2016) consistait à évaluer la durabilité des petites exploitations familiales. Après une revue de bibliographie, nous avons mené des entretiens avec des experts et des acteurs locaux (chercheurs, experts, gouvernement, coopérative, ONG, agriculteurs) afin de proposer six indicateurs de durabilité. Nous avons ensuite mené une enquête formelle auprès de 355 agriculteurs, ce qui nous a permis de quantifier ces indicateurs. La troisième phase (2016-2017) consistait à comprendre la dynamique des systèmes de production laitière. Sur la base des résultats de l'enquête formelle de 355 agriculteurs, nous avons construit une typologie agricole et caractérisé chaque type de fermes. Nous avons ensuite sélectionné 20 fermes qui représentaient chaque type de ferme pour des entretiens approfondis afin de comprendre leurs trajectoires.Nous voulons souligner 3 résultats principaux. Nous montrons l'importance de fournir des formations et un soutien technique pour le développement des moyens de subsistance des agriculteurs. Nous notons que le niveau de capital et la diversification des activités à la ferme jouent un rôle important dans la durabilité des exploitations agricoles. Enfin, si les systèmes mixtes agriculture-élevage restent stables en termes de production laitière, les exploitations spécialisées disposant d'une dotation en capital plus importante ont rapidement augmenté leur taille de troupeau.En conclusion, les agriculteurs ayant une activité diversifiée affichent de meilleures performances en matière de durabilité, mais leur contribution à la production nationale augmente plus lentement. Les fermes spécialisées pourraient jouer un rôle clé pour soutenir la production nationale en raison de l'augmentation rapide du cheptel laitier. Néanmoins, dans une politique de développement laitier il ne serait pas pertinent de se concentrer uniquement sur ces exploitations spécialisées. En raison de leur nombre élevé, les petites exploitations jouent un rôle important dans la réduction de la pauvreté, la création d'emploi, l'alimentation et la fourniture d'un marché national. À l'avenir, les politiques laitières devraient mettre davantage l'accent sur les formations et les programmes de crédit des petits exploitants et fournir des stratégies pertinentes tenant compte du type de ferme, du modèle de durabilité, des trajectoires agricoles afin d'assurer un développement durable. / In Indonesia, rapid economic growth and awareness to consume nutritious food boost animal source foods, consumption, including dairy. As consequence, GDP from livestock sub-sector shows an enhancement to more than 56 percent during five years (2011-2015). Even though, it remains relatively low compared to other South East Asian countries, the demand of dairy products could not be covered by national production. The national production accounted for only around 835.000 tons in 2015 which is produced mostly by smallholder farms.Smallholder farms represent the vast majority of dairy cattle farms in Indonesia. With only 4 cows and less than 1 ha of cultivated land per household on average, dairy activities play an important role in securing the livelihoods of those smallholder farms. However, those farms face several constraints that preclude their sustainability. In that context, we wanted to research “in what condition smallholder dairy farms are more sustainable”.Our approach aimed at evaluating the sustainability of smallholder farms and assessing the dynamics and changes in milk production systems, in West Java Province. The first phase of our study (2014) was to identify the role of a local dairy development project and the needs of the dairy farms. We collected data from 61 farms through formal survey and from milk cooperative The second phase (2015-2016) was to evaluate the sustainability of smallholder dairy farms. After an extensive literature review, we carried out in-depth interviews with experts and local stakeholders (researchers, lecturers, government, cooperative, NGO, farmers) in order to propose six main indicators of sustainability scoring from 0 to 100. We then conducted a formal survey of 355 farmers that allowed us to quantify those indicators. The third phase (2016-2017) was to understand the dynamics of dairy farming systems. Based on the results of the formal survey of 355 farmers, we built a farm typology and characterized each type of farm. We then selected 20 farms which represented each type of farm for in-depth interviews to understand their farm trajectories.From our study, we want to underline 3 main results. First, we show the importance of providing trainings and technical support for the development of farmers’ livelihoods. Second, we note that the level of capital and the diversification of the activities on farm both play important roles in the sustainability of the farms. Third, if mixed crop-livestock systems remain stable in terms of milk production, specialized farms with higher capital endowment increased their herd size rapidly.To conclude, farmers with diversified activity show better sustainability performances than specialized ones, but their contribution to national production increases more slowly. Specialized farm might play a key role to support national production due to rapid increase of the dairy herd. Nevertheless, in a dairy development policy to supply national market, to focus only on those specialized farms could not be relevant. Due to the high number, small-scale farms are important to reducing poverty, to opening job opportunity, to ensuring nutrition and to providing national market. In the future, dairy policies should give more emphasis to smallholders’ trainings and credit programs and to provide relevant strategies considering the farm type, the sustainability pattern, the farm trajectories in order to have sustainable development.

Les architectes doivent faire face à des transformations constantes. Nos projets doivent s’adapter aux usages de demain. Mais comment pouvons-nous concevoir ces métamorphoses ?A contrario de l’espace enseigné en architecture, l’angle de cette recherche est le temps : il faudrait apprendre à insuffler le passage du temps dans les projets, afin de les rendre malléables au changement. L’architecte pourrait jouer avec le temps, en l’apprivoisant et le tissant dans son projet.Comme l’espace, le temps est un mot primitif impossible à définir. De nombreux philosophes, historiens et scientifiques en ont pourtant décrit les qualités, comme Henri Bergson dépeignant la « réalité mobile », Georg Friedrich Hegel « le rythme du tout organique » ou encore Reinhart Koselleck le « futur passé ». Et si peu d’architectes s’y sont confrontés, un Britannique s’est démarqué des autres dans les années 1960. La société était en pleine transformation, les théories des modernes renversées par la critique. À la recherche d’une architecture en accord avec sa période, Cedric Price a pris le temps comme un paramètre de conception. Ses structures radicales constituent des cas d’études propices à ce décryptage conceptuel. Dans les allers-retours entre les textes philosophiques et les visions de l’architecte, trois caractères du temps se sont dégagés : la mobilité, le rythme, le présent. Six projets des années 1960 à 1980 ont été étudiés en fonction de ces thématiques, avec l’appui des archives du Centre Canadien d’Architecture de Montréal.La thèse dévoile six « jeux du temps » : ceux du renouvellement et de l’opportunité, de l’obsolescence et de l’immédiateté planifiées, de la distorsion consciente et de l’incertitude calculée. Les mots sont propres à Cedric Price et ils témoignent de son expérience singulière au temps, comme du contexte de l’époque. Sur chacun, les approches temporelles ont été croisées avec les images des quatorze catégories de sa dernière exposition Mean time, offrant un lexique illustré. Réunis en trois grandes parties, ils révèlent le passage entre le temps du monde et celui de l’architecture : de la « réalité mobile » au mobile, du tempo du milieu au temporaire, du présent à la présence. Les diagrammes utilisés par l’architecte y sont respectivement décryptés comme des moyens d’attraper, créer et raconter le temps. Et ainsi en est-il aussi des architectures produites. Car au fil de la recherche, il est apparu qu’elles étaient avant tout des cadres pour saisir le changement. Ce sont des dispositifs flexibles et ouverts. Sans forme, ils se per-forment. Ils s’affirment comme des processus.Cette conception n’entraine pas une esthétique forte et unique mais des expériences esthétiques, révélant les interactions ordinaires de l’homme et de l’environnement à l’architecture. Face à l’incertitude qu’entraine l’inévitable passage du temps, l’architecture peut cultiver les « délices de l’inconnu », comme aimait le dire Cedric Price. La thèse en propose des variations avec des réalisations du début XXème, de l’avant-garde des années 1960 à 1980 et d’aujourd’hui. Des ouvertures sont proposées avec l’architecture japonaise, dont les paysages artificiels dévoilent une même attention à l’impermanence et complètent les théâtres de Cedric Price.Les six jeux du temps proposés sont des guides pour apprivoiser le temps et le vivre, et non le maitriser ou le subir. Ils illustrent des manières de concevoir avec le temps, en différentes intensités. Aux concepteurs ensuite de s’y essayer, inventant à leur tour leurs propres architectures de l’impermanence. / Architects have to face constant transformations. Our projects must adapt themselves to the uses of tomorrow. But how can we perceive theses metamorphosis?In contrast to space taught in architecture, the angle of this research is time: it would be needed to learn to inject the passage of time in projects, in order to make them malleable to change. The architect could play with time by taming and forging it in its project.Just as space, time is a primitive world impossible to define. However, numerous philosophers, historians and scientists have described its qualities, like Henri Bergson painting the “mobile reality”, Georg Friedrich Hegel “the rhythm of the organic whole” or yet Reinhart Koselleck the “past future”. And if few architects confronted themselves with it, one British stood out from the others in the 1960’s. The society was rapidly transforming, the moderns’ theories turned down by the critique. Seeking an architecture in agreement with its period, Cedric Price took time as a factor of conception. Its radical structures make up suitable study cases for this conceptual deciphering. Going back and forth between the philosophical texts and the architect views, three characteristics of the time emerged: the mobility, the rhythm, the present. Six projects from between 1960 and 1980 have been studied in accordance with these themes, with the support from the archives of the Canadian Centre for Architecture of Montréal.The thesis unveils six “time designs”: those of renewal and opportunity, planned obsolescence and immediacy, conscious distortion and calculated uncertainty. The words are proper to Cedric Price and they show its singular experience with time, as well as the context of this period. On each, the temporal approaches have been crossed with the pictures of the fourteen categories of his last exhibition Mean time, giving an illustrated lexical. Reunited in three big sections, they reveal the passage between the time of the world and the one of the architecture: from the “mobile reality” to the mobile, from the tempo from the middle to the temporary, from the present to the presence. The diagrams used by the architect are respectively deciphered as means to catch, create and narrate time. Thus, that’s how is the produced architectures too. Indeed, it appeared along the research that they were firstly settings to understand change. They are flexible and open plans. Without form, they per-form themselves. They assert themselves as processes.This concept does not produce a strong and unique aesthetics but aesthetic experiences, revealing the ordinary interactions of the man and the environment to architecture. Faced with the uncertainty that produces the unavoidable passage of time, architecture can cultivate the “joys of the unknown”, as Cedric Price liked to say. The thesis suggests some variations with realizations from the early twentieth century, the avant-garde of the years 1960 to 1980 and today. Openings are proposed with the Japanese architecture, of which the artificial landscapes unveil the same attention to impermanence and complete Cedric Price theatres.The six time games suggested are guides to tame time and live it, and not control or suffer it. They illustrate ways of designing with time, of different intensities. Then it is up to the creators to try it, by coming up too with their own architectures of impermanence.