Les balances manométriques sont utilisées en métrologie des pressions statiques.Des projets européens tel qu'Euromet 463 ont mis en évidence des écarts systématiques entreles mesures expérimentales et les calculs des paramètres nécessaires à la caractérisation desbalances de référence. La vitesse de chute du piston est l'un d'eux pourtant essentiel dans laprocédure d'étalonnage. L'objectif des travaux de thèse est l'ajustement des méthodesd'estimation de cette vitesse de chute. Cela permettra d'améliorer la caractérisation du jeuinterne de la balance, de déterminer plus précisément la section effective de ce jeu et parconséquent d'améliorer l'incertitude portant sur le coefficient de déformation, paramètre clé del'étalonnage par comparaison. Jusqu'à présent le modèle de calcul de l'écoulement du fluidedans la balance était quasi unidimensionnel. Il assimilait le jeu entre le piston et le cylindre àdeux parois parallèles. Dans cette étude, les équations de l'écoulement du flu ide sont modifiéespour évaluer l'influence du modèle dans un jeu annulaire. Les corrections dues à la vitesse dechute du piston sont également prises en compte. Les calculs des déformations des structuressont réalisés en utilisant la méthode des éléments finis. Les travaux expérimentaux portent surdes ensembles piston-cylindre 50, 200 et 1000 MPa du Laboratoire National de Métrologie etd'Essais (LNE). Une confrontation calcul-expérience est réalisée en prenant en compte lesparamètres de variabilités tels que la géométrie ou les propriétés du fluide.

Les balances manométriques sont utilisées en métrologie des pressions statiques.Des projets européens tel qu'Euromet 463 ont mis en évidence des écarts systématiques entreles mesures expérimentales et les calculs des paramètres nécessaires à la caractérisation desbalances de référence. La vitesse de chute du piston est l'un d'eux pourtant essentiel dans laprocédure d'étalonnage. L'objectif des travaux de thèse est l'ajustement des méthodesd'estimation de cette vitesse de chute. Cela permettra d'améliorer la caractérisation du jeuinterne de la balance, de déterminer plus précisément la section effective de ce jeu et parconséquent d'améliorer l'incertitude portant sur le coefficient de déformation, paramètre clé del'étalonnage par comparaison. Jusqu'à présent le modèle de calcul de l'écoulement du fluidedans la balance était quasi unidimensionnel. Il assimilait le jeu entre le piston et le cylindre àdeux parois parallèles. Dans cette étude, les équations de l'écoulement du flu ide sont modifiéespour évaluer l'influence du modèle dans un jeu annulaire. Les corrections dues à la vitesse dechute du piston sont également prises en compte. Les calculs des déformations des structuressont réalisés en utilisant la méthode des éléments finis. Les travaux expérimentaux portent surdes ensembles piston-cylindre 50, 200 et 1000 MPa du Laboratoire National de Métrologie etd'Essais (LNE). Une confrontation calcul-expérience est réalisée en prenant en compte lesparamètres de variabilités tels que la géométrie ou les propriétés du fluide. / The pressure balances are utilized in the metrology of the static pressure. TheEuropean project as "Euromet 463" has underlined the lack of agreement between experimentalmeasurements and calculations of the parameters necessary for the pressure balance. Thepiston fall rate is, in particular, an essential parameter in the calibration procedure. The aim ofthe thesis is the adjustment of methods for estimating the piston fall rate. This will improve thecharacterization of the gap, determine the effective area more precisely and consequentlyimprove the uncertainty on the pressure distortion coefficient, a key parameter for the calibrationby comparison. lndeed, the former quasi one-dimensional madel assimilates the gap betweenpiston and cylinder as formed by two parallel walls, which is an approximation. ln this study, theequations of the fluid flow are modified to evaluate the influence of the model in an annular gapmadel. ln addition, corrections due to the velocity of the piston wall are taken into account. Thisresearch work is applied on the piston-cylinder units 50, 200 and 1000 MPa of the Laboratoirenational de métrologie et d'essais (LNE). Taking into consideration the variability of parameterssuch as geometry or fluid properties, a comparison between the experiment and the calculationis carried out.

Une étude expérimentale a été menée sur le sillage d’un cylindre circulaire stratifié dans le but de décrire l’effet de l’inclinaison et de la stratification sur les instabilités tridimensionnelles d’un sillage. Principalement 4 modes instables ont été trouvés.Ces résultats mettent ainsi en évidence le fait que la stratification et l’angle d’in- clinaison modifient fortement la transition d’un écoulement 2D à 3D du sillage d’un cylindre avec la présence de nouveaux modes instables. / An experimental study has been delineated of a stratified wake of a circular cy- linder in order to describe the effect of the tilt and of the stratification on the 3D instabilities of the wake. Principally, four unstable modes have been figured out.These results highlight the fact that the stratification strongly modifies the transition from a 2D to a 3D flow in a cylinder wake, with the presence of new unstable modes. The tilt of the cylinder with respect to the vertical plays a major role, such that a study limited to a vertical or a horizontal cylinder misses a lot of the rich dynamics of the tilted wake.

Les récentes normes environnementales et les demandes de réduction des émissions et de consommation de carburants des moteurs essence exigent de nouvelles stratégies de combustion par lesquels le mélange air/essence devrait être méticuleusement commandé en temps réel par un capteur de pression. Le contrôle de la pression cylindre est une technologie principale qui permet une coordination optimisée du mélange air/carburant, et la recirculation des gaz d'échappement par la rétroaction de contrôle. A ce jour, la mesure de pression cylindre en temps réel n'est pas fournie même sur les voitures récentes. Jusqu'à présent cette mesure a été mise en application sur des moteurs spécifiques pour le développement d'applications particulières telles que le contrôle moteur. Plusieurs obstacles empêchent l'intégration des capteurs de pression sur les nouveaux moteurs; le coût de production élevé de ces dispositifs et leurs implémentations complexe sur les moteurs standards retarde leur développement.Le capteur de pression GCS™ (Gasoline Combustion Sensor) est un capteur non-intrusif de pression cylindre intégré dans une bougie d'allumage qui a un accès direct à la chambre de combustion. Il répond aux contraintes d'intégration automobile, de performance et de fiabilité, et permet la mesure de pression jusqu'à 200bar et du cliquetis. Ce type de capteur permet le suivi de combustion en temps réel exigé pour la combustion par auto-allumage par laquelle la rétroaction rapide des événements de combustion permet la gestion étincelle/carburant dans chaque cylindre. Il agit sur l'allumage aussi bien que sur l'injection pour optimiser la combustion et réduire la consommation de carburant d'environ 1.4% et les émissions de polluants d'environ 10%.La présente thèse concerne le développement d'un capteur de pression fiable et bas-cout qui sera une condition de base pour les prochaines générations de moteurs. Cette étude concerne deux types d'éléments sensibles différents. L'un est basé sur une céramique piézoélectrique, et l'autre comporte un système piézo-résistif de jauges de contraintes sérigraphiées sur l'isolant céramique de la bougie d'allumage. Durant cette analyse, des problèmes mécaniques ont été soulignés et une section a été consacrée pour résoudre le problème de transmission de pression à l'élément sensible réduisant les bruits mécaniques notamment. Différents concepts mécaniques ont été développés et regroupés sous plusieurs familles, dont deux catégories ont été retenues pour la suite du développement.Le premier chapitre décrit le projet d'un vue globalement, les caractéristiques du capteur et le principe de mesure. Le second chapitre se rapporte à l'élément sensible et la description des technologies utilisées. Le développement mécanique du corps d'épreuve du capteur basé sur un élément sensible piézoélectrique sera présenté en détail dans le troisième chapitre. Le quatrième chapitre comprend la caractérisation des deux types de capteurs piézoélectriques et piézo-résistifs. Le cinquième chapitre décrit le traitement du signal issu de l'élément sensible et le packaging du capteur. Le dernier chapitre présente une perspective d'optimisation du dispositif. / Recent environmentally-friendly norms and global demands for lower emissions and lower fuel consumption on gasoline engines require innovative combustion strategies, whereby air/fuel mixture should be meticulously controlled through a real time pressure feed-back sensor. In-cylinder pressure control has shown to be a key technology that enables an optimized coordination of an air/fuel mixture, and exhaust gas recirculation through closed loop control.Nowadays real time in-cylinder pressure measurement is not provided on passenger's cars. Thus far it has been implemented on specific engine for development of particular applications such as engine control. Several obstacles prevent the integration of pressure sensors on new engines such as high production cost of this device and its complex implementation on a standard engine. The Gasoline Combustion Sensor™ (GCS) is a non-intrusive in-cylinder pressure sensor integrated into a spark plug which has direct access to the combustion chamber. It answers the automotive integration constraints performance and reliability and allows in-cylinder pressure measurement up to 200bar, knock and misfiring detection.Such sensors allow for combustion follow-up in a real-time direct mode required for auto ignition combustion whereby fast feedback of combustion events enables fine tuning and individual cylinder spark/fuel management. It operates on the ignition as well as on the injection to optimize the combustion and reduce fuel consumption by an average of 1.4% under steady-state conditions, which will reduce harmful emissions by about 10%. The present thesis relates to the development of a low-cost pressure sensor which will be a basic requirement for future engine generations. It consists on two different sensing element types, one is based on piezoelectric ceramic, and the other comprises piezo-resistive strain gauge system directly embedded on the ceramic insulator. During this analysis, mechanical problems have been emphasized and a section was dedicated to resolve the problem of the pressure transmission to the sensing element reducing structure-borne noise on the sensor. Different mechanical concepts have been developed, where two categories have been selected.Chapter one describes the project in a global overview including sensor specifications and sensing principle, chapter two relates to the sensing element materialization including technology description. Proof body development based on piezoelectric sensor will be presented in detail in chapter three, while chapter four contains device characterization of both sensor types piezoelectric and piezo-resistive. Chapter five describes the signal processing and sensor packaging, and chapter six gives an optimization perspective of the device.

Le laminage à chaud de l’acier inoxydable est une étape du procédé de fabrication agissant significativement sur la qualité de surface des produits. Les nuances ferritiques stabilisées sont largement utilisées dans les applications automobiles et de décoration mais sont concernées par le phénomène de collage à chaud. Ces nuances, ayant des résistances élevées en corrosion sèche et en fluage, sont riches en éléments tels que le Cr, le Nb ou le Ti, limitant aussi l’oxydation des brames lors du laminage. Or, l’oxydation maitrisée de la brame permet de protéger la surface du métal de tout contact direct avec les cylindres de laminage.Afin de comprendre l’initiation du collage, une première campagne d’étude sur la topographie et la dégradation de l’état de surface des cylindres a été réalisée. Il a été mis en évidence que l’initiation du collage ne serait pas du à des rayures d’usure en surface des cylindres et dont la profondeur serait supérieure à la couche d’oxyde, car la probabilité que la profondeur d’une rayure de cylindre soit plus importante que la couche d’oxyde est très faible.Ensuite, un banc d’essai reproduisant les conditions tribologiques de l’emprise du laminoir a été conçu afin de mieux appréhender les mécanismes à l’origine du collage. Etant donné l’importance de l’état de surface des brames et des cylindres, ce banc d’essai a permis de travailler sur des échantillons pris en production, permettant d’étudier la surface oxydée des tôles. Cette deuxième campagne d’étude a mis en évidence l’importance des oxydes de silicium sur l’adhérence partielle de la couche d’oxyde, ainsi que la relative hétérogénéité en épaisseur et en composition chimique. / Hot rolling of stainless steel is one of the most important steps in manufacturing process regarding surface quality of the product. Stabilised ferritic stainless steels are widely used in automotive and cosmetic appliances but are also concerned by sticking phenomenon. These grades, having high dry corrosion and creep resistance, are enriched in specific chemical elements such as Cr, Nb or Ti, limiting also slab oxidation during hot rolling. Nevertheless, the mastered oxidation of slab surface is a way to protect metal surface from direct contact with rolls.In order to better understand initiation of sticking, a first campaign was based on topography and rolls surface state wear analysis. This study revealed that sticking initiation is not due to the presence of roll scratches which depth is higher than oxide layer thickness. Indeed, the probability that roll scratches are deeper than oxide layer thickness is very low.In a second time, a pilot was designed, reproducing tribological conditions of a roll bite, to better understand mechanisms that initiate sticking. Keeping in mind the importance of rolls and slab surface state, this pilot is able to use specimen taking from industrial products, having the original oxide layer surface. This second study highlighted the major role of silicium oxides on scale adherence and the high heterogeneity of this scale layer in thickness and in chemical composition.

Les représentations architecturales que nous donne à voir la glyptique du Proche-Orient ancien constituent une source primordiale d’informations sur l’art de bâtir dans cette région du IVe au Ier millénaire av. J.-C.,car les édifices, généralement en briques crue, sont la plupart du temps mal conservés. Le but de cette recherche est donc de recenser tous les motifs architecturaux présents sur sceaux ou sur empreintes et de les réunir dans un corpus qui sert de base à une vaste exploration de l’architecture mésopotamienne à travers son iconographie, les bâtiments trouvés en fouille, les formes du pouvoir qu’ils manifestent et l’ethnographie. Notre réflexion s’articulera autour de trois axes. D’une part, nous mènerons une étude analytique consistant à décomposer chaque façade pour évaluer la fiabilité des éléments iconographiques dont elle se compose (ouvertures, décors muraux, toits, etc.) et déterminer s’ils reflètent une réalité architecturale. Cette analyse est fondée sur des comparaisons avec des représentations attestées sur d’autres supports (plaquettes,tablettes, bas-reliefs, maquettes, etc.), mais aussi avec des vestiges architecturaux découverts en fouille et des exemples d’architecture traditionnelle. D’autre part, nous recomposons chaque façade pour établir une typologie formelle, confronter les figurations glyptiques à l’architecture réelle et définir dans quelle mesure nous pourrions les exploiter pour restituer certains monuments, tout ou partie (au moins l’une des élévations,la forme du toit, etc.), mis au jour sur des sites archéologiques. Enfin, face aux lacunes et aux incertitudes concernant la fonction de certains monuments antiques (civile, religieuse ou militaire), les sceaux et les empreintes sur argile, en grand nombre pour certaines périodes, sont susceptibles de nous fournir des éléments de réponse. Ce travail de recherche comprend trois tomes :Tome 1, Texte - Tome 2, Façades iconographiques accompagnées de leur fiche analytique, le tout gravé sur un CD-ROM- Tome 3, Planches. / The architectural features that we can observe in the Near Eastern glyptic constitute an essential source of information on the art of building in this region from the 4th to the 1st millennium BC; because the buildings,usually build in mud brick, are most of the time poorly preserved. The purpose of this research is therefore,to identify all the architectural patterns present on cylinder-seals or on seal impressions and to bring them together in a corpus which will serve as the basis for a broad exploration of the Mesopotamian architecture through its iconography, the buildings found during excavations, the forms of power that they manifested,and the ethnography. Our reflection will revolve around three axes. On the one hand, we will conduct ananalytical study by decomposing each facade in order to assess the reliability of the iconographic elements from which they are composed (openings, wall decorations, roofs, etc.) and determine if they reflect an architectural reality. This analysis is based on comparisons with representations attested on other media (plaques, tablets, reliefs, scale-models, etc.), but also with architectural remains discovered during excavations and examples taken from traditional architecture. On the other hand, we put together each facade to establish a formal typology, confront glyptic representations with actual architecture and define to what extent; we could exploit these results to restore certain monuments, in whole or in part (at least one of the elevations, the shape of the roof, etc.) discovered on archaeological sites. Lastly, in the face of the gaps and the uncertainties concerning the function of some ancient monuments (civil, religious or military), cylinder-seals and seal impressions on clay, found in large numbers for certain periods, are likely to provide us with some answers. This research work consists of three volumes: Volume 1, Text – Volume 2, Iconographicfacades accompanied by their fact sheets (on CD-ROM) – Volume 3, Plates.

Ce mémoire décrit des essais de la micro et l'ultrafiltration dynamique effectués avec trois pilotes de laboratoire, un pilote MSD à disque membranaire rotatif sur deux arbres, un pilote à disque rotatif avec une membrane organique fixe, et un pilote à cylindre tournant avec une membrane concentrique. Le module MSD a été testé en microfiltration de suspensions de CaCO3 où nous avons comparé des membranes céramiques et organiques. Les essais ont confirmé l'importance du recouvrement des disques. Ensuite, nous avons appliqué le système de MSD aux traitements des effluents modèles de surfactants anioniques (solutions de SDBS et SDS), avec une comparaison au système à disque rotatif, qui permettait une pression plus élevée de fonctionnement. En terme de flux de perméat et de taux de rétention, ces deux systèmes possèdent des avantages par rapport aux systèmes de filtration tangentielle classique. Puis, les modules à disque rotatif et à cylindre tournant ont été employés à l'ultrafiltration des solutions d'albumine bovine (BSA) pour simuler l'hémofiltration (traitement de l'insuffisance rénale aiguë).

Dans ce travail de thèse différents outils théoriques, numériques et expérimentaux, ont été développés afin d´étudier les conditions de stabilité d'un procédé de fibrage du verre-E. Un interféromètre phase Doppler et un diffractomètre haute résolution ont été mis au point pour mesurer, en temps réel, l'évolution du diamètre d'une fibre (D = 5−42µm) en sortie de filière (vitesses : Vf = 5 − 65ms-1). L'interféromètre permet également de mesurer la tension de fibrage. Les résolutions obtenues avec ces systèmes (respectivement de 0.35µm et 0.02µm) l'ont été grâce au développement d'un modèle rigoureux de diffusion de la lumière par une cylindre multicouche et en prenant en compte des effets optiques propres à ce procédé : biréfringence uni-axe induite par la tension de fibrage, dépendance de l'indice de réfraction avec les conditions de refroidissement, fibres creuses... Le procédé de fibrage a été modélisé par l'étirage d'un jet visqueux à haute température, 1D et axisymétrique. Ce modèle hydrodynamique, physique, permet notamment de prédire l'évolution du profil axiale de température du jet, son profil de contraction... pour des régimes stationnaires et non stationnaires. Les travaux expérimentaux réalisés sur une filière mono téton ont montré que la stabilité du procédé est maximale pour des températures de fibrage de T0 = 1145− 1175°C et des fibres dont le diamètre est inférieur à D ≈ 15µm. Cependant, même dans ces conditions, le diamètre de la fibre produite fluctue périodiquement avec une amplitude moyenne de l'ordre de σD/D ≈ 1.8%. La fréquence de ces oscillations croît avec la température de fibrage : νosc = 0.5 → 0.9Hz pour T0 = 1145 → 1250˚C. Le taux moyen des fluctuations du diamètre est de l'ordre de dσD/dt ≈ 1.9µms-1 et dσD/dL ≈ 0.07µm-1 (pour Vf = 20m/s).

Le contrôle des moteurs à allumage commandé est devenu capital pour satisfaire la législation sur les émissions polluantes tout en garantissant un bon agrément de conduite.<br />L'objectif était d'estimer la masse et la composition des gaz dans le cylindre d'un moteur à partir de lois physiques afin d'assurer un meilleur contrôle des phases transitoires en prenant en compte les gaz résiduels et les gaz recirculés.<br />La quantité de gaz résiduels a été caractérisée à l'aide de deux expériences et d'un code de calcul. Un modèle a été validé expérimentalement et intégré à un observateur prédicteur bouclé qui permet de prédire la pression et la température dans le collecteur. Les prédictions des différents flux de gaz et des espèces chimiques présents dans le cylindre en sont alors déduites.<br />L'observateur à été validé expérimentalement et en simulation. De plus, un algorithme permettant d'estimer la masse de gaz frais et brûlés à partir de la pression cylindre a été proposé pour obtenir l'information cycle à cycle et cylindre à cylindre.

M. Goussarov et K. Habiro ont introduit au milieu des années 90 une théorie d'invariants de type fini pour les 3-variétés compactes orientées. Dans cette thèse, nous raffinons la théorie de Goussarov-Habiro aux cas où ces variétés sont équipées de structures spinorielles ou spinorielles complexes. Dans le cas des 3-variétés fermées spinorielles, nous caractérisons géométriquement les invariants de degré 0 en révélant le rôle joué par certaines formes quadratiques. Nous montrons aussi que l'invariant de Rochlin des 3-variétés spinorielles est un invariant de type fini de degré 1. Nous nous intéressons ensuite aux cylindres d'homologie au-dessus d'une surface compacte orientée avec 0 ou 1 composante de bord. En nous aidant du raffinement spinoriel de la théorie de Goussarov-Habiro, nous caractérisons les invariants de degré 1 des cylindres d'homologie. Dans le cas des 3-variétés spinorielles complexes, nous donnons une caractérisation géométrique des invariants de degré 0. Celle-ci s'exprime par une fonction quadratique canoniquement associée à toute 3-variété fermée spinorielle complexe. Enfin, nous calculons la variation subie par la torsion abélienne de Reidemeister-Turaev d'une 3-variété fermée spinorielle complexe, lorsque celle-ci est twistée le long d'une surface fermée connexe scindante par un difféomorphisme agissant trivialement en homologie. Nous en déduisons en particulier que, dans un sens restreint, la torsion abélienne de Reidemeister-Turaev est multiplicativement un invariant de type fini de degré 1.