Le traitement thermochimique de nitruration des aciers conduit à l'augmentation de leur durée de vie en fatigue comme conséquence de l'amélioration de la résistance à la fatigue du matériau due au durcissement superficiel et à la génération d'un champ de contraintes résiduelles de compression. Il a été possible d'effectuer un calcul original de la variation locale de volume à partir de la répartition des différents types de précipités qui ont été déterminés en utilisant un calcul thermodynamique direct. A partir d'une modélisation utilisant un modèle micromécanique, l'étude montre que les contraintes résiduelles dans les différentes phases, présentes dans la couche nitrurée, sont différentes des contraintes moyennes dans le matériau. Ce modèle a été confronté à l'expérimentation qui a permis de déterminer les contraintes dans la matrice en utilisant la diffraction des rayons X et les contraintes moyennes dans le matériau en employant la méthode du trou incrémentale. Parallèlement, une analyse des profils de diffraction complétée par une étude microscopique a permis de remarquer que les déformations plastiques résiduelles dans la couche nitrurée sont très faibles et localisées autour des précipités et que la largeur intégrale des pics de diffraction semble être principalement une indication de la taille des domaines cohérents de diffraction. Cette étude a été complétée par l'analyse de la relaxation des contraintes résiduelles en fonction du temps et de la température. Le phénomène de relaxation correspond à la poursuite de la diffusion de l'azote et les contraintes sont stables thermiquement. Par ailleurs, l'application du modèle dans le cas d'une plaque mince nitrurée d'un seul côté a permis de confirmer que les contraintes dans la ferrite ne sont pas égales aux contraintes moyennes. Ce type d'éprouvette peut constituer un moyen de contrôle industriel en donnant une indication sur l'intensité de nitruration (dépôt de brevet en cours).

La nanoimpression assistée par UV (UV-NIL) est une technique de lithographie émergente permettant de fabriquer des motifs de très petites dimensions (de l'ordre du nanomètre) par simple pressage d'un moule transparent et nanostructuré dans une résine fluide. Ce pressage est suivi par un flash de rayonnements UV qui photo polymérise la résine. En raison de son fort potentiel, l'UV-NIL est considéré comme un candidat possible pour réaliser l'étape lithographique dans la fabrication des circuits intégrés du futur. La résine peut être déposée, soit par dispense de microgouttelettes, soit en film mince par centrifugation ("spin-coating"). C'est cette dernière variante qui a été étudiée pendant cette thèse. <br />Pour cela, nous avons d'abord développé les procédés de fabrication de moule dans de la silice et élaboré des formulations de résine adaptées à l'UV-NIL. Nous nous sommes ensuite concentrés sur les critères d'intégration de l'UV-NIL en microélectronique, et plus particulièrement sur l'évaluation des étapes de pressage, sous différentes conditions expérimentales, et de gravure post-lithographique, avec divers plasmas. Nous avons démontré que l'UV-NIL par "spin-coating" permet d'accéder à de bonnes performances lithographiques, en terme d'uniformité d'épaisseur de résine résiduelle en fond de motifs, sous certaines conditions de géométrie de motifs (taille, densité...)

Les plasmas complexes (poussiéreux) sont un sujet d'intérêt croissant. Ce sont des gaz ionisés contenant des poudres chargées. Dans les décharges RF capacitives, deux méthodes peuvent être utilisées pour produire les poussières: les plasmas chimiquement actifs ou la pulvérisation. La croissance de poudres dans une décharge d'argon par pulvérisation ainsi que ses effets sur le plasma ont été étudiés depuis l'allumage de la décharge jusqu'à la phase post-décharge. Il a été montré que les paramètres du plasma et de la décharge sont grandement affectés par la présences de poudres. De plus, des instabilités du plasma peuvent être induites par la présence des poussières. Ces instabilités peuvent être dues à la croissance des poudres ou elles peuvent être des instabilités auto-excitées d'un nuage dense de poudres remplissant l'espace inter-électrode. Quand on éteint la décharge, les poudres agissent comme un piège pour les porteurs de charge et par conséquent modifient les mécanismes d'extinction du plasma. Il a aussi été montré que les poudres gardent une charge électrique résiduelle qui dépend fortement du processus de diffusion du plasma et notamment de la transition de la diffusion ambipolaire vers la diffusion libre.

Une nouvelle méthode d'analyse par diffraction des rayons X (DRX) en incidence rasante, notée sin2 *, a été développée pour répondre à la demande d'analyse du niveau et la distribution des contraintes résiduelles (CR) dans un revêtement. La méthode est basée sur la technique de DRX en faible incidence et elle tient compte des orientations cristallines et de la géométrie de mesure (l'angle d'incidence, les angles et de l'épaisseur de couche à analyser) afin de connaître la profondeur de pénétration exacte du faisceau incident. Par cette méthode, on peut non seulement évaluer le niveau moyen des CR dans le revêtement, mais également déterminer le gradient et la distribution en variant l'angle d'incidence pour différentes profondeurs de pénétration voulues. Les incertitudes de mesure ont été ensuite évaluées, et l'influence de la rugosité de surface a été étudiée avec des éprouvettes sous sollicitation mécanique connue. Un modèle analytique a été établi pour la correction de l'influence de la rugosité sur la détermination des CR. Par ailleurs, une éprouvette en alliage base nickel rectifiée avec un fort gradient de contrainte résiduelle a été étudiée en appliquant notre méthode sin2 * pour évaluer la sensibilité de la méthode développée. Deux séries d'échantillons de revêtements (Cuivre sur substrat Ni élaboré par le procédé PVD, et Tantale biphasé sur substrat Ti élaboré par le procédé CVD) ont été étudiées avec la nouvelle méthode d'étude afin d'analyser la distribution des CR. La comparaison des résultats avec deux autres méthodes a montré que cette nouvelle méthode d'évaluation par DRX en faible incidence est fiable et facile à utiliser pour déterminer le niveau et la distribution des CR.

Dans un anneau de polynômes à $n$ indéterminées $A\n=A[y_1\tr y_n]$ à coefficients dans un anneau commutatif unitaire $A$ on dit qu'un polynôme $p=p(y_1\tr y_n)$ est une variable ou $A$-variable s'il existe un ($A$-)automorphisme $\alpha$ de $A\n$ tel que $p=\alpha(y_1)$. Dans cette thèse, on donne une construction assez générale de variables de $A\n$ par conjugaison d'automorphismes de $A\n$ avec des automorphismes de $(\Quot A)\n$. On définit les variables résiduelles qui désigne des polynômes qui sont des variables modulo $\Max$ pour tout idéal ma\-xi\-mal $\Max$ de $A$, en particulier, lorsque $A=\C\x=\C[x_1\tr x_k]$, on parle de variables $\xb$-résiduelles. Bien entendu les variables sont des variables résiduelles mais la réciproque est-elle vraie? On montre, grâce à un résultat de Daigle et Freudenburg, que les variables $\xb$-résiduelles de $\C\x[y,z]$ sont bien des $\xb$-variables. Les variables interviennent également dans les problèmes d'hyperplans plongés d'Abhyankar-Sathaye; un polynôme $p$ de $A\n$ est un ($A$-)hyperplan si le quotient de $A\n$ par l'idéal principal engendré par $p$, $(p)$ est isomorphe à $A^{[n-1]}$. Les variables sont des hyperplans et on étudie là encore la réciproque. Dans l'article co-écrit avec M.M. Kaliman et Zaidenberg qui fait partie de cette thèse on étudie les hyperplans de $\C[x,y,z,u]$ de la forme $p=f(x,y)u+g(x,y,z)$. À un changement des variables $x$ et $y$ près on montre que ces hyperplans sont aussi des variables $x$-résiduelles et partant de là on montre que ce sont des $x-$plans (i.e. $A$-plans où $A=\C[x]$) de $\Cx[y,z,u]$ et même qu'il existe un automorphisme $\alpha$ de $A[y,z,u,v]$ tel que $\alpha((p,v))=(y,v)$. Dans certains cas, par exemple lorsque $g$ est de degré un en $z$, on parvient à prouver que ce sont des $x$-variables. On donne aussi une généralisation d'un théorème de Wright en montrant qu'un $x$-plan de la forme $f(x,y,z)u^n+g(x,y,z)$ où $n\geq 2$ est une $x$-variable. Cependant le problème reste irrésolu concernant, par exemple, le polynôme $y+x[xz+y(yu+z^2)]$ qui, bien qu'étant un $x$-plan et une variable $x$-résiduelle ne semble pas être une $x$-variable.

Le travail de la thèse porte sur la modélisation fine des lois de comportement thermomécaniques et métallurgiques des aciers afin de déterminer l'état mécanique résiduel des structures lors d'une opération de soudage. Il s'agit de définir les cinétiques de transformation de phases à l'état solide ainsi que le comportement mécanique du matériau multiphasé. Dans un cadre théorique original-les matériaux standards généralisés avec des liaisons internes-nous avons proposé des modèles de comportement pour un matériau multiphasé pour lesquels le comportement mécanique propre à chaque phase est supposé connu. Le comportement macroscopique du mélange est ensuite obtenu via l'hypothèse de Reuss (modèle en série). Soulignons que chaque phase peut présenter un comportement spécifique (plastique ou viscoplastique) et l'effet de la plasticité de transformation (TRIP¬-TRansformation Induced Plasticity) peut être prise en compte, ce qui constitue l'originalité de la thèse. Les modèles ont été implantés dans COMSOL-Multiphysics et deux simulations ont été effectuées dans le but de reproduire des essais représentatifs des phénomènes rencontrés lors d'une opération de soudage ou de traitement thermique des aciers. Les résultats fournis par nos modèles ont été comparés aux résultats expérimentaux issus de la littérature. On a pu ainsi montré que les évolutions thermiques, métallurgiques et mécaniques corrèlent de manière satisfaisante avec l'expérience. Cela confirme la performance et la souplesse de notre approche dans la simulation numérique des structures métalliques sous chargements thermomécaniques anisothermes avec la présence de transformations microstructurales.

Il a été montré que les oiseaux forestiers sont affectés par leur environnement local, mais également par les caractéristiques du paysage environnant. Ainsi, la structure des communautés des peuplements résiduels de milieux agroforestiers fortement fragmentés peut être altérée par rapport à celles de paysages moins fragmentés. Dans ces milieux, la prédation et le parasitisme par le Vacher à tête brune (Molathrus ater) peuvent également affecter le succès de reproduction des oiseaux forestiers des peuplements résiduels. Dans le contexte de paysages forestiers aménagés à des fins de foresterie, il est ainsi possible que la perte d'habitat et la fragmentation influencent également la structure des communautés aviaires ainsi que leur reproduction. Or, les effets de ces deux phénomènes ont jusqu'à maintenant été moins documentés que dans les territoires forestiers modifiés par l'agriculture ou le développement urbain. Le premier chapitre de ce mémoire analyse la structure et la composition des communautés d'oiseaux dans les habitats résiduels de territoires aménagés, en forêt boréale mixte de la Haute-Mauricie, Québec, Canada. Le deuxième chapitre porte une attention particulière sur l'occupation d'habitat et l'activité reproductrice d'une espèce associée aux forêts matures, le Roitelet à couronne dorée (Regulus satrapa). L'objectif est de vérifier les effets des conditions locales et du contexte du paysage sur la composition des communautés aviaires des peuplements résiduels ainsi que sur la densité de territoires, l'activité reproductrice et le succès de nidification des Roitelets à couronne dorée. Entre 2006 et 2009, des points d'écoute et de la repasse de chants ont permis de répertorier plus de 86 espèces dans 72 stations d'échantillonnage. De plus, le succès d'appariement et d'envol des juvéniles de 59 territoires de Roitelets, distribués dans 14 peuplements résiduels, ont été mesurés à l'aide de la cartographie des territoires et un suivi intensif des groupes familiaux en 2009. Pour les deux études, les données ont été récoltées dans des peuplements résiduels caractérisés par une végétation mature à dominance résineuse et enclavées dans des aires de régénération d'âges variables. Ainsi, certains paysages (1 km de rayon) étaient très jeunes (< 13 % de forêts matures) et d'autres étaient principalement composés de forêts matures (> 78 % de la superficie). L'étude montre que la perte d'habitat mature à l'échelle du paysage ne semble pas affecter significativement les assemblages d'oiseaux des peuplements résiduels, ni la reproduction d'une espèce associée aux forêts matures, le Roitelet à couronne dorée. En effet, la structure des communautés et le succès de reproduction des Roitelets étaient peu variables, peu importe le degré de perte et de fragmentation de l'habitat à l'échelle du paysage. Nous interprétons ce résultat étonnant au fait que la matrice forestière est dominée par de la jeune forêt (7 -12 m) qui constitue un milieu qui est vraisemblablement peu hostile aux mouvements des oiseaux forestiers, et ce, malgré le fait qu'il ne subsiste que 10 % du territoire en forêts résineuses matures. Nos résultats indiquent donc que les populations d'oiseaux des forêts matures persistent dans ces environnements fortement fragmentés par la coupe. Cette tolérance à la coupe pourrait être associée aux patrons de coupes en Haute-Mauricie qui, à l'échelle régionale, maintiennent un couvert forestier plus hétérogène (assiettes de coupes plus petites et habitats matures et âgés mieux répartis dans le paysage) que dans d'autres régions aménagées de la forêt commerciale du Québec où les agglomérations de coupes se juxtaposent sur des milliers de kilomètres carrés. Les habitats résiduels des territoires aménagés en Haute-Mauricie semblent donc avoir une capacité élevée à être utilisés comme habitats-refuges par l'avifaune des forêts matures et âgées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Oiseaux, perte d'habitat, fragmentation, forêt boréale, paysage aménagé, peuplement résiduel, communautés, succès de reproduction.

L'aménagement forestier tente de concilier rentabilité économique, usages multiples et fonctions des écosystèmes. Afin de limiter les impacts des régimes d'aménagement forestier par coupe totale, plusieurs intervenants ont proposé l'application de diverses formes de coupes partielles qui permettent une rétention d'une partie du couvert végétal et d'un capital forestier sur pied favorisant la régénération. À l'échelle internationale, plusieurs auteurs se sont intéressés aux régimes d'aménagements partiels inéquiens ou irréguliers (DeLiocourt 1898, Arbogast 1957, Majcen et al. 1994). Au Québec, ces recherches ont résulté sur la généralisation de l'application du jardinage par pied d'arbres (CJ) dans l'ensemble des peuplements feuillus mixtes du sud de la province. Cependant, les rendements de la CJ en croissance et en qualité ne sont pas atteints en forêts publiques et l'application du traitement est complexe et très coûteuse pour l'industrie, résultant en une disparité de conditions post-traitement, nécessitant un contrôle plus important de la part de l'état. De plus, dans le contexte des récentes crises économiques et forestières, la rentabilité de la CJ est minée par un capital forestier dégradé. Parmi les alternatives proposées à la CJ, peu d'études ont évalué les effets réels des coupes à diamètre limite (CDL). Plus simple d'application, donc moins coûteuse, elle favoriserait aussi la croissance et la qualité d'essence compagnes intolérantes à l'ombre de forte valeur. Nous proposons de comparer les effets moyen terme (20-30 ans) de 3 coupes partielles, soit une CDL sélective (1980), une CDL non-sélective (1990), et une CJ (1990) sur la croissance et la qualité des tiges ainsi que sur la structure et le bois mort des peuplements résiduels. Nous avons échantillonné 15 érablières à bouleau jaune du Témiscamingue traitées par coupe partielle (5/traitement) en 4 placettes. Nous avons mesuré la qualité des tiges (défauts externes) et du bois (coloration) et la croissance de tiges d'érable à sucre et de bouleau jaune selon deux classes de tailles (10.0-30.0 cm, 30.1-60.0 cm). Nous avons mesuré les caractéristiques du bois mort (volume, décomposition, taille) selon le type (total, débris, chicots) et la structure verticale du recouvrement foliaire. Nos résultats démontrent une croissance plus forte suite aux CDLs qu'en CJ, mais une qualité des tiges moindre suite aux CDL non-sélectives. La qualité du bois était semblable entre les traitements, mais positivement reliée à la croissance. Pour un volume de bois mort semblable, on observe une très faible proportion de chicots suite aux coupes partielles comparativement aux forêts naturelles. Nos résultats suggèrent une raréfaction graduelle du bois mort en CDL alors que la CJ en conserve une plus grande diversité. Cependant, nous relevons beaucoup d'incertitudes concernant les processus de recrutement et de transformation du bois mort au sein des peuplements traités par coupe partielle. La structure verticale en CDL est irrégulière tronquée. La structure verticale en CJ est plus diversifiée et est répartit plus également entre les différentes strates. En synthèse, les CDL favorisent la croissance et la qualité du bois des tiges, alors que la CJ conserve mieux les caractéristiques écologiques des peuplements. Ces résultats suggèrent une dualité entre production économique et maintien des attributs des écosystèmes entre la CDL et la CJ. Nous recommandons de varier les traitements de coupes et de bien définir les objectifs de l'aménagement afin d'exploiter les avantages de chacune tout en mitigeant leurs effets négatifs dans le but de concilier les objectifs multiples de la foresterie moderne. Nous recommandons de faire un suivi plus poussé de la dynamique de recrutement et de transformation du bois mort au sein des peuplements aménagés afin de découvrir les effets des coupes partiels sur les fonctions écologiques du bois mort. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagement forestier, Coupe partielle, Croissance, Qualité des tiges, Structure des peuplements, Bois mort.

La recherche de performances toujours plus élevées conduit les systèmes de positionnement à dynamique élevée à la limite de leurs possibilités technologiques et structurelles, invalidant de ce fait l'hypothèse classiquement retenue d'une dynamique d'ensemble assimilable à celle d'un corps rigide. Il s'ensuit que la commande du système ne peut plus sous-estimer l'influence des phénomènes vibratoires sur la qualité du suivi de profil, mais doit moduler les efforts moteurs afin de réaliser l'adéquation entre les caractéristiques intrinsèques au système et les critères de rapidité et de précision escomptés. Les travaux développés dans cette étude visent une amélioration du comportement dynamique du système par une action sur la génération de commande. La génération de commande s'articule autour de deux principales fonctions: (1) l'élaboration d'une loi de mouvement pour la ou les variables du système à contrôler servant de référence pour les asservissements (commande indirecte) (2) la définition d'une précommande transformant la loi de mouvement en un signal de référence pour l'entrée du système physique (commande directe). Ces deux fonctions, correctement gérées, permettent de découpler les problèmes de régulation et de suivi de profil. Dans un premier temps, elles sont traitées spécifiquement pour le cas du mouvement d'un système monoaxe. Ainsi, l'influence de différentes classes de lois de mouvement (harmoniques, polynomiales, polynomiales par morceaux ou bang-bang) sur les vibrations et la durée du mouvement est formalisée. Une méthodologie d'élaboration d'une précommande adaptée aux souplesses d'un axe est présentée elle permet de mettre en exergue les contrainte.

Les vecteurs lentiviraux sont parmi les plus efficaces et les plus aisés à manipuler en vue du transfert de gènes. Leur application est toutefois fortement compromise par le risque de mutagenèse qui résulte de l'intégration de leur génome dans la chromatine de la cellule cible. Plusieurs stratégies peuvent être envisagées afin de contourner ce risque, l'une d'entre elle est de bloquer l'intégration du génome vecteur et d'utiliser des vecteurs lentiviraux sous forme épisomale.<br />Nous avons introduit une mutation dans la région C-terminale de l'itégrase de vecteurs dérivés du HIV (262RRK->AAH). Nous avons démontré que ces vecteurs permettent l'expression d'un transgène dans différentes lignées cellulaires in vitro ainsi que dans des cultures primaires de cellules en arrêt de division (astrocytes et neurones). L'expression du transgène est perdue par dilution des génomes non intégrés au cours de la division cellulaire. Elle est au contraire stable dans des cellules en arrêt de division. Nous avons également évalué l'activité résiduelle d'intégration des vecteurs mutants exprimant le gène de résistance au G418 (NEO), elle est réduite de 2 à 3 log par rapport au vecteur contrôle. Enfin, nous avons démontré la capacité de ces vecteurs lentiviraux non-intégratifs à diriger l'expression d'un transgène in vivo dans le système nerveux central de rongeur, pendant au moins 10 semaines après injection dans le striatum de souris et pendant au moins 5 mois après injection sous-rétinienne chez le rat.<br />Nous avons ensuite entrepris l'amélioration de l'efficacité d'expression du transgène et la réduction de l'activité résiduelle d'intégration. En premier lieu, dans le but d'augmenter l'activité transcriptionnelle des formes épisomales du génome lentiviral, nous avons incorporé des séquences d'attachement à la matrice nucléaire (séquence MAR de la chaîne légère de l'immunoglobuline de souris et séquence MAR du lysozyme de poulet). Nous avons transduit in vitro différentes lignées cellulaires ainsi que des progéniteurs neuraux humains avec des vecteurs lentiviraux non-intégratifs permettant l'expression de la Luciférase. Nous n'avons pas observé d'amélioration significative du niveau d'expression du transgène en présence des séquences MAR.<br />Parallèlement, nous avons produit des vecteurs portant différentes mutations de l'intégrase (N : 262RRK↑AAH, ou LQ : 186K↑Q, 214Q↑L, 216Q↑L, ou 64D↑V) permettant l'expression de différents transgènes (GFP, LUC, GDNF). Nous avons comparé in vitro l'efficacité de transduction de ces différents vecteurs. Nous avons établi que le vecteur N est moins efficace que les vecteurs D64V et LQ. Nous avons en effet observé un phénomène de saturation de la transduction par le vecteur N. Les vecteurs D64V et LQ permettent une expression comparable du transgène.<br />Nous avons également produit des vecteurs permettant l'expression du gène NEO portant ces différentes mutations d'intégrase, seules ou en combinaison avec la modification des séquences d'attachement des LTR. Nous avons comparé la fréquence d'intégration résiduelle de ces différents vecteurs et observé que le vecteur D64V présente l'intégration la plus élevée parmi les vecteurs mutants. La fréquence d'intégration est réduite de 1 à 2 log par rapport au vecteur contrôle intégratif tandis qu'elle est réduite de 2 à 3 log pour les vecteurs N et LQ. Par ailleurs, nous n'avons pas observé de réduction significative de l'intégration par la modification des LTR, qu'elle que soit l'intégrase mutée considérée.