M.Phil.(Optometry) / The concept of contact lenses was conceived over 500 years ago and has now evolved into a fundamental component of optometric practice. Soft contact lenses have become a convenient, aesthetically pleasing and comfortable alternative to spectacles that are becoming increasingly popular. The use of rigid contact lenses is imperative in the management of conditions such as keratoconus due to spectacles being insufficient in providing adequate vision. Placing a contact lens onto the cornea is an invasive procedure. The contact lens is a foreign body to the eye hence it is expected that the eye would react to that foreign body. Literature has revealed that the general reactions of the eye to contact lens wear are initial tearing, alteration of the tear layer and oedema due to reduced oxygen transmission but these are just a few of the known consequences amongst the multitude of the unknown consequences. What exactly goes on under a contact lens remains an enigma which contact lens researchers have strived to uncover over the past century. The consequence of contact lens wear is a vast area of research and can best be investigated by focusing on one aspect at a time. The aim of this study was to use dioptric power matrices and multivariate statistics to explore the effects of both gas permeable and gas non-permeable rigid contact lenses on corneal curvature. This study involves auto-keratometric measurements of the corneal curvature before and after lens wear to establish if there are any curvature changes induced by the contact lens. Keratometric data was collected with an automated keratometer (Nidek ARK-700) and was analysed correctly and completely using multivariate statistics. This thesis presents the findings of a study done in an effort to establish the short-term effects of rigid contact lens wear on keratometric behaviour by using complete methods of multivariate statistical analysis. Twenty four subjects were equally divided into three groups. One group wore polymethyl methacrylate (PMMA) rigid lenses, another group wore rigid gas permeable (RGP) contact lenses and the third group served as the control. The control group was included in the study to establish a reference for normal diurnal changes in keratometric behaviour. Fifty autoii keratometric measurements were taken before and immediately after three hours of rigid contact lens wear for the experimental groups and 50 auto-keratometric measurements were taken before and immediately after three hours of no lens wear for the control group. Data collected was analysed using multivariate statistical methods that in the past have been used infrequently in this area of research.

L'objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension de l'interaction entre des sollicitations de haute fréquence tangentielles et le déclenchement du glissement macroscopique, ainsi que la dynamique frictionnelle subséquente. Le travail est basé sur une approche expérimentale permettant d'étudier, à des fréquences ultrasonores, les propriétés élastiques et dissipatives de contacts sphère-plan en régime linéaire et non-linéaire. La méthode consiste à mesurer les caractéristiques de la résonance d'un piezoélectrique (fréquence de résonance et facteur de qualité) modifiées par l'établissement d'un contact mécanique. Le seuil de glissement est ajusté par le contrôle de la nature moléculaire de l'interface frictionnelle, constituée de films nanométriques greffés ou déposés par spin-coating. Nous commençons par étudier les propriétés physiques et mécaniques en régime linéaire de ces interfaces contrôlées. Ensuite, nous évaluons l'influence de l'amplitude des oscillations sur le l'angle de repos d'une sonde placée sur un plan incliné. Lorsque l'amplitude augmente, le seuil de glissement est abaissé quelle que soit la polarisation des oscillations. L'effet des vibrations est de diminuer la surface effective sur laquelle est appliquée la contrainte seuil statique, ce qui diminue la force seuil. Nous discutons de ces résultats à l'aide interprétation basée sur l'énergie vibratoire, qui jouerait un rôle proche d'une température effective dans un diagramme de « jamming ».Ensuite, nous étudions le comportement de contacts sphère-plan à de très hautes amplitudes oscillatoires. Nous observons un régime micro-glissement partiel au cours duquel le comportement du contact oscille entre micro-glissement partiel et total. Aux plus hautes amplitudes, les oscillations provoquent une fracture interfaciale et le rayon de contact diminue. Enfin, l'application d'oscillations tangentielles augmente la vitesse de glissement d'un patin soumis à une force constante. Dans le cas d'un film interfacial macromoléculaire, nous discutons des diverses interprétations possibles aux échelles microscopiques / The aim of this work is to bring new insights to the understanding of the interaction between high frequency tangential vibrations and the macroscopic triggering of sliding, as well as the subsequent frictional dynamics. This experimental work is based on a method that allows studying, at ultrasonic frequencies, the elastic and dissipative characteristics of sphere-plane contacts, in linear and non-linear regimes. The method relies on the measurement of the resonance frequency and the quality factor of a quartz, which are modified by the mechanical contact with a probe. The sliding threshold is adjusted by the control of the molecular nature of the frictional interface, which can be either grafted or spin-coated onto the quartz. We first characterize the physical and mechanical properties of the various interfaces in the linear regime. Then, we study the effects of the oscillation amplitude on the angle of repose of the probe in contact with the quartz which is grafted with monolayers of high and low adhesion energy. When the oscillation amplitude increases, the angle of repose decreases whatever the polarisation of the vibrations. The vibrations shall decrease the effective surface area on which the static stress applies, which decreases the static force at the threshold. We discuss the results within the framework of the Mindlin model, which suggests that the oscillatory energy could play the role of an effective temperature in a jamming diagram. In the last part of the work, we study the response of the mechanical contact at very high amplitudes. We observe a micro-slip regime beyond the Mindlin limit, where the behaviour of the contact oscillates between partial and full microslip, leading eventually to interfacial fracture. When the probe is sliding on the incline at constant velocity, the high frequency vibrations increase the sliding velocity. In the case of a macromolecular interfacial film, we propose a possible explanation for this effect, based on a mechanism at the local scale

Cette étude se propose d’aborder, par l’ethnographie, les pratiques plurilingues des Hehe, une population vivant dans la région d’Iringa située sur les hautes terres du sud de la Tanzanie. Ce pays d’une grande diversité linguistique a forgé son unité nationale sur la promotion et l’idéologisation d’une langue particulière, le kiswahili. L’idéologie linguistique dominante qui découle de cette histoire singulière, déconsidère les langues locales et occulte la réalité des pratiques plurilingues du quotidien. D’où le projet d’interroger les choix linguistiques et le recours à l’alternance codique (principalement entre le kihehe et le kiswahili, plus rarement l’anglais) dans deux villages de la région d’Iringa : à L’École, primaire et secondaire, à l’Église, catholique et protestante, dans une radio locale, au centre d’un village, chez des particuliers, au sein d’un groupe de jeunes et dans des bars d’alcool artisanal. L’analyse de ces interactions permet d’appréhender les dynamiques concurrentielles en termes de prestige et de sphères d’usage, entre le kihehe, le kiswahili et l’anglais ; de même, elle révèle par touches successives différents aspects des représentations linguistiques de nos interlocuteurs, leur attachement affectif aux langues, ainsi que la possibilité d’un positionnement identificatoire « entre les langues » mobilisé à la fois par la maîtrise du kiswahili et du kihehe. En ce sens, la présente thèse propose une contribution d’anthropologie linguistique à la question du plurilinguisme, visant à en renouveler l’approche. / This study proposes to access the plurilingual practices of the Hehe, a population that lives in the Iringa region located on the Southern Highlands of Tanzania through ethnographic research. This country possesses a great linguistic diversity and has built its national unity from promoting and ideologising one specific language: Kiswahili. The dominant linguistic ideology that stems from this singular history undermines the local languages and conceals the reality of day-to-day plurilingual practices. Hence the project to question linguistic choices and code-switching (mainly between Kihehe and Kiswahili, less frequently English) in two villages of the Iringa region and more specifically in School, primary and secondary, Church, catholic and protestant, a local radio station, at a village center, at private homes, among a group of young people, and in homemade alcool bars. The analysis of these interactions allows for an understanding of the competitive dynamics in terms of prestige and field of uses between Kihehe, Kiswahili and English; likewise, it reveals through successive steps different aspects of the linguistic representations of our interlocutors, their emotional attachment to languages, as well as the possibility of an identifiying position “between languages” activated by the mastery of both Kiswahili and Kihehe. Within this context, the present thesis proposes a linguistic anthropology contribution towards the question of plurilingualism with a view to renewing how it can be approached.

Cette thèse portait sur la caractérisation électrique et optique de nouveaux matériaux à base d'alliages III-N pour l’optoélectronique et la mise en œuvre de procédés de réalisation des contacts ohmiques et Schottky sur ces alliages. Le premier volet de cette thèse de concernait la maîtrise des contacts métalliques, particulièrement délicate dans le cas de ces matériaux à large bande interdite où il faut optimiser les prétraitements de surface, la métallisation multicouches et les procédés de recuit. Nous avons développé des procédés à relativement basse température (entre 200°C et 500°C) et étudié l'influence du prétraitement chimique et des paramètres du recuit et on a pu trouver des conditions permettant d'obtenir des contacts Ti/Al avec une excellente ohmicité et des contacts Schottky Au et Pt avec des paramètres de conduction permettant de réaliser des dispositifs fonctionnels. Le second volet de cette thèse concernait l'étude des propriétés électroniques et structurales de l'alliage BGaN, nouveau matériau élaboré au laboratoire par MOVPE. La caractérisation électrique a montré pour la première fois une augmentation drastique de la résistivité associée à une diminution de la concentration des porteurs libres lorsqu'on augmente la composition de bore dans BGaN. Grâce à des mesures de la résistivité du BGaN en fonction de la température et en utilisant un modèle qui prend en compte l'ensemble des interactions, cette augmentation de la résistivité a été discutée et interprétée en terme de compensation des dopants résiduels. En outre une très intéressante corrélation a pu être effectuée avec les résultats de la spectroscopie Raman via le couplage phonon-plasmon / This thesis work concerns the electrical and optical characterization of new III-N nitride alloys for optoelectronics and the optimization of ohmic and Schottky contacts on these materials. The first part of this thesis was related to the realization of metallic contacts, particularly difficult for these high bandgap materials, by the optimization of the surface treatment, multi-layer metallization and thermal annealing. We developed annealing processes at relatively low temperature (between 200°C and 500°C) and studied the effect of the chemical treatment and annealing in order to find the optimal conditions for ohmic contacts. We obtained for instance Ti/Al contacts with an excellent ohmicity and used Pt to process Schottky functional diodes. The second part of this thesis was related to the study of the electronic and structural properties of the new BGaN alloy grown by MOVPE in our laboratory. The electric characterization showed for the first time a dramatic increase in the resistivity associated to the decrease of the free carriers’ concentration when the composition of boron in BGaN increases. The variation of the resistivity in BGaN with respect to the temperature was analyzed by using a theoretical model which takes into account the free carriers’ interaction with impurities and phonons and the variation of resistivity with boron in BGaN was discussed in this framework and linked to a compensation phenomenon of the residual dopants. On the other hand a very interesting correlation was carried out between Raman and electrical results through the phonon-plasmon coupling

Cette thèse porte sur la quantification de l’énergie dissipée ainsi que l’amortissement induit par les micro-glissements dans les interfaces constituant les assemblages mécaniques en présence du défaut géométrique. Le mémoire est composé de quatre chapitres traitant la problématique tant du point de vue analytique qu’expérimental. Un modèle rhéologique de contact basé sur les hypothèses de Greenwood et Williamson est développé afin de prendre en compte les défauts géométriques à l’interface du contact. L’énergie dissipée ainsi que l’amortissement induit par les micro-glissements entre deux surfaces rugueuses soumises à un effort normal constant et un déplacement tangentiel allant du glissement partiel jusqu’au glissement total sont déterminés. Afin de valider et discuter le modèle développé on a considéré un montage expérimental composé d’un tribomètre installé sur la machine MTS 830. Afin de révéler le phénomène de dissipation d’énergie entre deux surfaces nominalement planes soumises à un effort normal statique et une rotation alternée, un second banc d’essai est dimensionné et réalisé. Le montage est constitué de deux poutres assemblées par un boulon et excitées par un pot vibrant. Le modèle rhéologique de contact développé dans le premier partie est étudiée dans le cas où les deux surfaces en contact soumises à une charge normal statique et une rotation alternée dynamique. / This thesis focuses on the quantification of energy dissipation and damping induced by microslipping in interfaces constituent assemblies in the presence of geometric defect. The thesis contains four chapters examining this problem from both analytical and experimental viewpoints. A rheological contact model based on the assumptions of Greenwood and Williamson is developed to take into account the geometrical defects at the interface of contact. The energy dissipated and damping induced by micro-slipping between two rough surfaces subjected to a constant normal force and tangential displacement ranging from partial slip to total slip are determined. To validate and discussed the developed model we considered an experimental setup consisting of a tribometer installed on the MTS 830 machine. To reveal the phenomenon of energy dissipation between two nominally flat surfaces subjected to a static axial force and an alternating rotation, a second test bench is designed andrealized. The experimental setup consists of two beams assembled by bolt and excited by a shaker. The rheological contact model developed in the first part is studied in the case where the two contact surfaces subjected to a normal static and dynamic load alternating rotation.

Cette thèse s'inscrit dans l'étude des systèmes de particules en interaction et plus précisément dans celle des modèles de croissance aléatoire qui représentent une quantité qui grandit au cours du temps et s'étend sur un réseau. Ce type de processus apparaît naturellement lorsqu'on s'intéresse à l'évolution d'une population ou à la propagation d'une épidémie. L'un de ces modèles est celui du processus de contact introduit par T.E. Harris en 1974. Il compte parmi les plus simples à représenter une transition de phase ce qui a rendu son étude passionnante.Le processus de contact standard sur le réseau Zd est maintenant relativement bien connu sous toutes ses phases et on étudie maintenant des variantes naturelles de ce processus comme celle à laquelle nous nous intéressons ici : le processus de contact standard sur le graphe Booléen qui est un graphe aléatoire dans Rd. Notre travail a été motivé notamment par le résultat suivant de L. Ménard er A. Singh : sur ce réseau aléatoire, le processus de contact admet ube transition de phase non-triviale. C'est le premier exemple de graphe à degré non-borné sur lequel la transition de phase du processus de contact n'est pas triviale. Nous commençons notre travail par une étude du modèle Booléen surcritique pour dégager des propriétés de régularité à grande échelle. Ces propriétés nous permettent ensuite d'adapter les démarches usuelles de l'étude du processus de contact sur les réseaux déterministes au cadre aléatoire Booléen. Dans notre résultat principal, nous montrons un théorème de forme asymptotique déterministe pour notre modèle. En fait, il apparaît que les propriétés de régularité à grandes échelles mentionnées ci-dessus sont suffisantes pour montrer un théorème de forme asymptotique sur d'autres graphes aléatoires / This thesis is a contribution to the mathematical study of interacting particle systems, and more precisely of random growth models representing a spreading shape over time in a lattice. These processes occur when one is interested in the evolution of a population or the spread of an epidemic. One of those models is the contact process introduced by Harris in 1974 with the goal of representing this specific spread. It is one of the simplest interacting particle systems that exhibits a critical phenomenon and today, in the cubic lattice, its behavior is well-known on each phase. Here, we study the standard contact process the Boolean graph which is a random graph in Rd. Our work in particular was motivated by the following result of L. M´enard and A. Singh: on this random network, the contact process admits a non-trivial phase transition. This is the first example of a non-bounded degree graph on which the phase transition of the contact process is non-trivial. We begin our work with a study of the supercritical Boolean model to find large scale regularity properties that allow us to adapt the usual approaches of the study of the contact process on the deterministic networks to the Boolean random framework. In our main result, we show that our model satisfies a deterministic asymptotic shape theorem. In fact, it appears that the large scale regularity properties mentioned above are sufficient to obtain an asymptotic shape theorem on other random graphs

Pour les robots marcheurs, c'est à dire bipèdes, quadrupèdes, hexapodes, etc... la notion de stabilité est primordiale. En effet, ces robots possèdent une base flottante sous-actuée : il leur faut prendre appui sur l'environnement pour se mouvoir. Toutefois, cette caractéristique les rend vulnérables: ils peuvent tomber. Il est donc indispensable de pouvoir différencier un mouvement stable d'un mouvement non-stable. Dans cette thèse, la stabilité est considérée du point de vue d'un modèle réduit au Centre de Masse (ou Centre de Gravité). Nous montrons dans un premier temps comment calculer la zone de stabilité de ce modèle dans le cas statique. Bien que cette région soit un objet purement géométrique, nous montrons qu'elle dépend des forces de contact admissibles. Ensuite, nous montrons qu'introduire la notion de robustesse, c'est à dire une marge d'incertitude sur les accélérations (ou les forces de contacts) transforme la forme plane du cas statique en un volume tridimensionnel. Afin de calculer cette forme, nous présentons de nouveaux algorithmes récursifs. Nous appliquons ensuite des algorithmes provenant de l'infographie qui permettent de déformer continûment ces objets géométriques. Cette transformation nous permet d'approximer des changements dans les variables influençant ces formes. Calculer le volume de stabilité explicitement nous permet de découpler les accélérations des positions du CdM, ce qui nous permet de formuler un problème de contrôle prédictif linéaire. Nous proposons aussi une autre formulation linéaire qui, au prix de calculs plus coûteux, permet d'exploiter pleinement la dynamique du robot. Enfin, nous appliquons ces résultats dans une approche hiérarchique qui nous permet de générer des mouvements du corps complet du robot, aussi bien sur une véritable plateforme humanoïde qu'en simulation. / In the context of legged robotics, stability (or equilibrium) is of the utmost importance. Indeed, as legged robots have a non-actuated floating base they can fall. To avoid falling, we must be able to tell apart stable from non-stable motion. This thesis approaches stability from a reduced model point-of-view: our main interest is the Center of Mass. We show how to compute stability regions for this reduced model, at first based on purely static stability. Although purely geometrical in nature, we show how they depend on the admissible contact forces. Then, we show that taking into account robustness, in the sense of acceleration (or contact forces) affordances transforms the usual two-dimensional stability region into a three dimensional one. To compute this shape, we introduce novel recursive algorithms. We show how we can apply computer graphics techniques for shape morphing in order to continuously deform the aforementioned regions. This allows us to approximate changes in the parameters of those shapes, but also to interpolate between shapes. Finally, we exploit the effective decoupling offered by the explicit computation of the stability polyhedron to formulate a linear, minimal jerk model-predictive control problem. We also propose another linear MPC problem that exploits more of the available dynamics, but at an increased computational cost. We then adopt a hierarchical approach, and use those CoM results as input to our whole-body controller. Results are demonstrated on real hardware and in simulation.

C’est une thèse qui s’inscrit dans les sciences de l’information et de communication, sous l’ongle de l’évolution, des médias.. Les nouvelles technologies d’information et de communication (NTIC) ont investi notre vie quotidienne, les objets connectés ont considérablement modifié les pratiques et les usages dans les services de formation des entreprises, notamment en matière de communication interpersonnelle et des relations pédagogiques numérisées. Ce travail de thèse a pour vocation d’éclairer les formateurs des centres de contact sur les processus, les conditions de réussite et les enjeux de l’intégration du e-learning. Et ce, en analysant de quelles façons les nouvelles pratiques de formation, notamment via des plateformes en ligne, les technologies de l’information et de la communication ont transformé les méthodes de formation « traditionnelles ». Nous nous intéressons plus particulièrement aux usages et outils regroupés sous l'appellation « e-learning » dans le cadre de la formation professionnelle, initiale et continue. / This thesis is part of the information and communication sciences, under the nail of evolution, of the media. Information and communication technologies (ICTs) have invested in our everyday life, globalized digitization and connected objects have considerably modified the practices and uses in the training services of companies, especially in terms of interpersonal communication and digitized pedagogical relations. This work of thesis aims to accompany the trainers of the contact centers on the processes, the conditions of success and the stakes of the integration of the e-learning. By analyzing in what ways new training practices, notably via online platforms, generalized digitization have transformed "traditional" training methods. We are particularly interested in the uses and tools grouped under the name "e-learning" in the context of initial and continuing vocational training.

La conception d’un produit industriel requiert parfois des simulations afin de prédire le comportement du produit en question. En pratique ce type de simulations peut être réalisé en utilisant la méthode des éléments finis, cependant la précision et le niveau de détail souhaité génèrent des modèles difficiles à évaluer. En outre, le caractère itératif présent dans de nombreuses conceptions accentue le ralentissement induit par ces simulations couteuses en temps de calculs. Afin de pallier ce problème, une démarche de réduction de modèle est souhaitée par le partenaire industriel. Les grands axes de travail sur cette méthode sont : la recherche d’une haute compacité, la prise en compte de non-linéarités de grands déplacements et l’évaluation de l’amortissement dans les liaisons du système due au phénomène de contact-friction. / The mechanical design of a system involves many investigations, notably the validation of its structural behaviour over its operating frequency range. This kind of analysis can be numerically performed using the finite element method, however in such a context, the required accuracy and detail level imply models whose significant sizes lead to time consuming simulations. Moreover, the optimization process of such a system may request numerous validation computations that turn out extremely slow the design process. In the framework of this PhD we target a reduction methodology whose main features are: being compact, dealing with non-linear displacement and recovering the damping effects of the model joint due to the contact-friction phenomenon.

Dans un contact pneu/chaussée, le bruit de roulement résulte de l’interaction mécanique entre les aspérités de la chaussée et les pains de la bande de roulement. À l’issue de cette interaction, des forces compressives apparaissent pour repousser les deux corps en contact. Ces forces conduisent à la vibration du pneumatique. Ces vibrations sont à l’origine du bruit rayonné. Le travail de cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’évaluation du bruit de roulement. L’objectif est double. Premièrement, il s’agit de comprendre les mécanismes à l’œuvre dans un processus de roulement de deux surfaces rugueuses qui engendrent une vibration puis du bruit. Deuxièmement, on cherche à mettre en évidence l’influence des aspérités de la chaussée sur les forces dynamiques interfaciales et sur le bruit généré. Dans ce contexte, on propose un nouveau modèle 3D de contact dynamique basé sur la décomposition modale de la réponse du pneumatique. Cette nouvelle approche permet de réduire considérablement le temps CPU. Le pneumatique est modélisé par une plaque orthotrope sur fondation élastique. Le problème de contact est résolu par la méthode de pénalité. On a validé ce modèle analytiquement. Cet outil permet de prédire finement ce qui se passe dans la zone de contact. Nous pouvons prédire les forces de contact et les vitesses vibratoires. En outre, il permet de déterminer l’aire de contact et les cartes de pression. À l’échelle locale, les caractéristiques d’un choc sont connues. On est capable de déterminer la force maximale du choc, à partir de l’évolution temporelle de la force de contact, et sa durée mais aussi le pourcentage de temps du choc. / In a tire road contact, the rolling noise results from the mechanical interaction between the asperities of the roadway and the tread pattern. Following this interaction, compressive forces appear to push the two bodies in contact. These forces lead to the vibration of the tyre. These vibrations are the origin of the radiated noise. The work of this thesis falls within the evaluation of rolling noise. The objective is twofold. First, we seek to understanding the mechanisms involved in a rolling process of two rough surfaces that generate vibration and then noise. Second, we aim to show the influence of the road asperities on the interfacial dynamic forces and on the noise generated. In this context, we propose a new 3D model of the dynamic contact based on a modal decomposition of the tyre response. This new approach significantly reduces CPU time. The tyre is modeled by an orthotropic plate on a elastic foundation. The contact problem is solved by the penalty method. This model was validated analytically. This tool allows us to finely predict what happens in the contact area. We can predict contact forces and vibratory velocities. Moreover, it makes it possible to determine the contact area and the pressure maps. At the local scale, the characteristics of a shock are known. We are able not only to determine the maximum force of impact, using time evolution of the contact force, and its duration but also the percentage of shock time.