Cette thèse étudie essentiellement des phénomènes touchant au domaine aéronautique et spatial. Elle traite l'examen par simulations numériques des écoulements dans les tuyères de moteur fusée, les écoulements d'arrière-corps, et les écoulements dans les entrées d'air supersoniques. La motivation principale de ce travail a été de comprendre les différents facteurs qui gouvernent ces écoulements. Le mémoire est organisé en huit chapitres et aborde successivement les modèles mathématiques, leur intégration numérique et l'exploitation des résultats obtenus dans un but de compréhension des phénomènes physiques rencontrés dans des configurations d'écoulements pratiques. Faisant suite au chapitre 1, introductif au contenu de la thèse, le chapitre 2 est consacré au développement des modèles physiques et mathématiques. Le chapitre 3 décrit la méthode numérique utilisée. Le chapitre 4 traite le problème délicat des conditions aux limites. Le chapitre 5, quant à lui, étudie le décollement de jets dans les tuyères de moteurs fusées. L'attention est portée sur les phénomènes apparaissant à l'intérieur de la tuyère (position du point de décollement, développement des structures tourbillonnaires à l'amorçage de la tuyère, apparition du phénomène de réflexion de Mach). Le chapitre 6 est consacré à l'étude détaillée des écoulements d'arrière-corps. Le chapitre 7 concerne les interactions de chocs, en particulier les transitions possibles entre réflexion régulière et réflexion de Mach. Le document se termine par une conclusion générale qui fait l'objet du chapitre 8 et reprend les objectifs du travail et les principaux résultats obtenus.

Cette recherche visait à développer un procédé d'imprégnation utilisant des ondes de choc pour teindre du bois franc. D'importants progrès ont été réalisés à cet égard dans le projet. Tout d'abord, un modèle théorique a montré que les ondes de choc augmentent la pénétration dans un milieu poreux de perméabilité constante, mais seulement si le liquide utilisé est rhéofluidifiant. De plus, les ondes de choc semblent atténuer les variations de perméabilité, ce qui permettrait de teindre des espèces moins perméables et de donner au bois un fini plus uniforme. En second lieu, les essais expérimentaux réalisés sur des échantillons de merisier dans un tube à choc ont confirmé que les ondes de choc imprègnent efficacement le bois. Effectivement, il a été démontré qu'une augmentation du nombre de tirs et de l'amplitude des chocs améliore l'imprégnation sous certaines conditions. De plus, les ondes de choc peuvent être combinées avec un prétraitement du bois aux micro-ondes pour une meilleure imprégnation. Cependant, la grande variabilité des résultats entre chaque série de mesure ne permet pas de prédire la pénétration en fonction des conditions du choc, possiblement parce que l'efficacité du procédé dépend du taux d'humidité du bois. Finalement, deux mécanismes sont proposés pour expliquer l'effet bénéfique des ondes de choc sur l'imprégnation. Premièrement, l'augmentation importante de la pression causée par l'onde de choc pourrait endommager la microstructure du bois, en augmentant sa perméabilité. Cependant, cette hypothèse n'a pu être validée. Ensuite, comme la teinture a un comportement rhéofluidifiant, les chocs réduisent possiblement sa viscosité. Cette hypothèse rejoint les conclusions obtenues grâce au modèle théorique et elle explique plusieurs résultats des essais expérimentaux.

Ce mémoire propose une étude à la croisée du religieux et du politique mettant en parallèle la pensée du pape Benoît XVI avec la théorie du Choc des civilisations de Samuel Huntington. L'analyse des écrits de ce pape théologien fait ressortir son approche critique de la modernité et de l'héritage des lumières, dans un contexte de crise culturelle et spirituelle de l'Occident. Dans une époque marquée par une dynamique interculturelle aussi incontournable qu'imprévisible, Benoît XVI se révèle un ardent défenseur d'une réconciliation entre la raison sécularisée et la foi chrétienne au sein de la culture occidentale. Contrairement à Huntington qui développe une grille de lecture où l'élément religieux représente le mur ultime séparant les grands ensembles culturels du monde, Benoît XVI affirme que l'ouverture à la vérité, présente dans chaque grande tradition religieuse de l'humanité, permet, en principe, une rencontre positive entre celles-ci. Ainsi, le Saint-Père considère que ce n'est pas la religion, mais plutôt le renoncement à la recherche de la vérité sur l'homme et sur Dieu qui représente l'obstacle le plus grand à la rencontre interculturelle. Enfin, alors qu'Huntington préconise un renoncement définitif à l'universalité des valeurs occidentales, Benoît XVI prend plutôt le pari d'un renoncement à l'universalité illusoire de la « civilisation technologique » pour redécouvrir le sens véritable de la fraternité chrétienne à l'échelle de l'humanité. Ce mémoire conclut donc que s'il existe une convergence entre les deux approches quant à l'importance de la religion et de la culture dans les relations entre les peuples et les états, des divergences fondamentales existent, tant au niveau de la perspective historique, anthropologique et philosophique que des orientations pratiques. Ceci permet d'affirmer que l'approche interculturelle de Benoît XVI ne peut pas être interprétée comme étant une approche huntingtonienne.

Le choc septique demeure la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs. Initialement, le choc septique se manifeste par une hypovolémie relative, une vasoconstriction artérielle et une chute du débit cardiaque. Une réanimation liquidienne agressive permet généralement de restaurer le débit cardiaque, mais démasque en contrepartie un état vasoplégique pouvant causer une hypotension artérielle. Pour contrer cette vasodilatation excessive, l'administration exogène de catécholamines devient nécessaire, mais est parfois associée à une tachyphylaxie ou à des effets secondaires potentiellement délétères. Depuis la description d'un déficit relatif en vasopressine induit par le sepsis, l'infusion de doses dites physiologiques d'arginine-vasopressine comme traitement adjuvant du choc septique réfractaire aux catécholamines est devenue de plus en plus répandue. Plusieurs séries de cas et quelques essais cliniques randomisés ont confirmé que l'arginine-vasopressine s'avère utile pour maintenir la pression artérielle et diminuer les besoins en catécholamines. Cependant, aucun essai clinique randomisé n'a comparé l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur la pression artérielle moyenne dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique. Méthode. Nous avons réalisé un essai clinique, ouvert et randomisé comparant l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur différents paramètres hémodynamiques et métaboliques de patients en choc septique hyperdynamique (avec index cardiaque supérieur à 3 L/min/m[indice supérieur 2]) identifié depuis moins de 12 heures. Dix et treize patients ont respectivement été assignés à recevoir de la norépinéphrine (0,8[mu]g à 2,8[mu]g/kg/min) ou de l'arginine-vasopressine (0,04 à 0,2 UI/min) afin de maintenir une pression artérielle moyenne supérieure à 70 mm Hg. L'administration du deuxième vasopresseur n'était permise que si la dose maximale de l'agent initial ne parvenait pas à maintenir la pression artérielle moyenne. Les paramètres hémodynamiques [pression artérielle moyenne, index cardiaque, pression de l'artère pulmonaire, différence entre la pression partielle de dioxyde de carbone (CO[indice inférieur 2]) de la muqueuse gastrique et du sang artériel], métaboliques (lactates, clairance de la créatinine, échanges gazeux) ainsi que le score"Sequential Organ Failure Assessment" (SOFA) ont été mesurés successivement durant 48 heures. Résultats. L'arginine-vasopressine et la norépinéphrine augmentent similairement la pression artérielle moyenne, mais plus du tiers des patients ayant reçu de l'arginine-vasopressine ont nécessité de la norépinéphrine après 48 heures. Aucun patient assigné au groupe norépinéphrine n'a reçu d'arginine-vasopressine. Comparativement à la norépinéphrine, Parginine-vasopressine augmente davantage les résistances vasculaires périphériques (p=0,002), abaisse le débit cardiaque (p=0,02) principalement en ralentissant la fréquence cardiaque (p=0,009), augmente la clairance de la créatinine (p=0,04) et améliore le score SOFA (p=0,04). L'arginine-vasopressine diminue également l'exposition à la norépinéphrine (p=0,04). Aucun effet délétère sur la différence entre la pression partielle de CO[indice inférieur 2] de la muqueuse gastrique et du sang artériel n'a été noté. Un patient ayant reçu de l'arginine-vasopressine a développé un syndrome coronarien aigu avec changements électrocardiographiques dynamiques dépendant de la dose. Trois patients de chaque groupe sont décédés au cours de leur séjour à l'unité des soins intensifs. Conclusion. Dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique, l'arginine-vasopressine seule ne permet pas de maintenir la pression artérielle moyenne et diminue transitoirement le débit cardiaque sans affecter le volume d'éjection. Des doses supérieures à 0,04 UI/min peuvent induire une vasoconstriction coronarienne, mais ne semblent pas avoir d'effet délétère sur la perfusion hépatosplanchnique. L'arginine-vasopressine, comparativement à la norépinéphrine, améliore la clairance de la créatinine et du fait même le score SOFA. Avant d'en recommander l'usage dans le traitement du choc septique, les bénéfices cliniques de l'arginine-vasopressine doivent être confirmés par des essais cliniques randomisés plus puissant.

Le choc septique est défini par une hypotension persistante malgré un remplissage vasculaire adéquat en présence d’une réponse inflammatoire systémique suite à une infection. Il est responsable de 10% des admissions en réanimation et malgré des progrès thérapeutiques constants, la mortalité liée au sepsis varie entre 30% et 60% dans les cas de choc septique. Dans 50% des cas, le choc septique est associé à une insuffisance surrénale relative ce qui diminue la probabilité de survie des patients. Les patients sont alors traités avec de l’hydrocortisone et de la fludrocortisone, mais ce traitement est très controversé. Pour la première fois, nous avons pu mettre au point et valider une technique de quantification de la fludrocortisone plasmatique après une prise de 50 μg. Cette technique a pu ensuite être utilisée pour l’obtention de l’étude pharmacocinétique/pharmacodynamique de la fludrocortisone chez le volontaire sain et le patient septique avec insuffisance surrénale relative. Enfin, nous avons étudié la distribution et l’élimination de cette molécule chez la souris saine et deux modèles de sepsis. Les paramètres pharmacocinétiques montrent que la demi-vie de la fludrocortisone est d’environ 1 h, avec un délai d’absorption d’environ 50 minutes. Nos travaux ont permis de mettre en évidence qu’il existe deux populations de patients : les absorbants et les non-absorbants la fludrocortisone, qui représentent 30 % des patients testés, ce qui pourrait être à l’origine de la controverse sur les effets bénéfiques de cette molécule sur la survie des patients. Cependant nous n’avons pu mettre en évidence aucun effet hémodynamique de cette molécule sur les patients septiques. / The septic shock is defined by persistent hypotension despite fluid resuscitation with systemic inflammation due to infection. This is the cause of 10% of the admission in intensive care unit. Despite steady progress in therapeutics, the mortality of patients with sepsis varies between 30% to 60% for a septic shock. In 50%, the septic shock is associated to relative adrenal insufficiency which decrease survival probability of the patients. The patients receive hydrocortisone and fludrocortisone but this treatment is still controversial. For the first time, we developped and validated a quantification method of low concentration fludrocortisone in plasma. This method were used for the pharmacokinetic/pharmacodynamic study of fludrocortisone in healthy volunteers and patients with septic shock associated with relative adrenal insufficiency. Then we studied the distribution and elimination of this molecule in two mice models of sepsis. The pharmacokinetic parameters show that the half-life of fludrocortisone is about 1h and the delay of absorption is about 50min. Our study shows two groups of patients : absorbent patients and non-absorbent patients which have no detectable fludrocortisone concentrations in plasma. This population represents 30% of the population. This could be the reason of the controversial results. No hemodynamic effetc were found in patients with septic shock due to fludrocortisone after low-dosage administration.

On s'intéresse dans cette thèse à l'étude théorique de la stabilité des profils de chocs pour différentes approximations de systèmes de lois de conservation hyperboliques mono-dimensionnels. On considère dans la première partie des profils continus pour la relaxation semi-linéaire et pour des équations avec effets diffusifs et dispersifs. On obtient des conditions nécessaires de stabilité spectrale à l'aide de la théorie de la fonction d'Evans et plus précisément du lemme de l'écart dû à R. Gardner et K. Zumbrun. Pour la relaxation semi-linéaire, on fournit une illustration de la nécessité de la condition obtenue pour un 2-choc de Lax dans un système à deux lois de conservation en exhibant un profil de choc instable, simulé numériquement par un schéma de pas fractionnaires. On montre également que la fonction d'Evans associée à la relaxation semi-linéaire tend vers la fonction d'Evans associée à une viscosité scalaire quand la vitesse de relaxation tend vers l'infini. La deuxième partie est consacrée aux profils de chocs stationnaires discrets. On montre une condition de stabilité spectrale pour le schéma de Lax-Wendroff en adaptant les théories utilisées dans le cadre continu. Enfin, on étudie la fonction de Green discrète associée au schéma de Lax-Friedrichs modifié et on obtient des estimations à la manière de celles obtenues par K. Zumbrun et P. Howard pour l'approximation par viscosité.

Ce mémoire est consacré à l'étude des systèmes hyperboliques de lois de conservation et se compose de deux parties indépendantes. Dans une première partie, nous étudions des problèmes aux limites ne vérifiant qu'une condition de stabilité faible. Cette partie est motivée par l'étude d'ondes en mécanique des fluides compressibles comme les ondes de choc ou les nappes de tourbillon. Sous des hypothèses générales, nous définissons la notion de problème faiblement stable et montrons que de tels problèmes sont bien-posés au sens de Hadamard. L'originalité de notre travail consiste à autoriser une perte de régularité entre les seconds membres des équations et les solutions, les hypothèses ne portant que sur les symboles principaux des équations. Notre analyse commence par les problèmes linéaires, ces premiers résultats servant à traiter des problèmes non-linéaires intervenant dans la théorie des ondes de choc ou des discontinuités de contact. Dans une seconde partie, nous abordons l'étude des systèmes hyperboliques en présence de termes dissipatifs. Nos résultats couvrent tout d'abord des systèmes hyperboliques avec relaxation. Nous montrons l'existence globale de solutions régulières et justifions le comportement asymptotique de ces solutions lorsque le coefficient de relaxation devient infiniment grand. En particulier, nos résultats valident la construction de schémas numériques dits de relaxation pour les équations d'Euler. Nous étudions enfin un modèle d'hydrodynamique radiative où le terme de dissipation prend la forme d'un opérateur non-local. Nous montrons pour ce modèle l'existence et la stabilité asymptotique de profils de choc. Nous développons également une procédure numérique permettant de calculer ces profils.

Résumé non disponible

Bien que les organes creux (intestins, etc.) puissent être lésés lors d'accidents automobiles, les recherches biomécaniques passées se sont principalement intéressées aux organes pleins. Deux axes de recherche ont été explorés dans cette étude : - le comportement mécanique du mésentère humain, qui est le principal moyen de fixité de l'intestin grêle, a été caractérisé lors d'essais de traction sur échantillons. Le mésentère s'est comporté comme un matériau anisotrope sensible à la vitesse de déformation. Des valeurs de raideur et déformation à rupture ont été proposées. - les effets des conditions aux limites entre organes sur les réponses interne et externe de l'abdomen ont été étudiés par simulation. Des modélisations permettant ou non le glissement entre un solide représentant les intestins, les organes pleins et la cavité abdominale ont été implémentées dans trois modèles éléments finis qui ont été soumis à des impacts correspondant à une étude de la littérature. Les relations force-déflexion, et les cinématiques internes et externes étaient très similaires pour les trois modèles. Les déformations prédites dans un mésentère très simplifié étaient supérieures aux déformations à rupture obtenues expérimentalement sur échantillons. Toutefois, aucune lésion du mésentère n'était décrite dans l'étude de référence. Ce résultat pourrait remettre en cause la représentation des intestins par un solide unique typiquement utilisée dans les modèles existants ainsi que celle du mésentère utilisée dans cette étude. En l'absence de données internes sur les organes et le mésentère lors d'un choc, il est difficile de savoir comment ces modélisations devraient évoluer.

L’'accélérateur par effet stato en régime sous-détonatif, caractérisés par une vitesse du projectile inférieure à la célérité de la détonation dans le mélange considéré est, à l’'heure actuelle, le mieux connu. La compréhension des phénomènes mis en jeu dans cette technologie est subordonnée à une importante étude expérimentale associée à la mise au point de moyens numériques. C’'est l’'objet du travail présenté dans ce mémoire qui décrit numériquement, à l’'aide d’'un code CFD de combustion turbulente, le processus de combustion qui s’'opère autour du projectile. Les résultats, comparés aux données expérimentales existantes disponibles au Laboratoire de l’'Université de Washington, ont permis de parfaire la fiabilité d’'un code de calcul monodimensionnel en régime sousdétonatif. Les calculs analytiques font intervenir des équations d’'état dont la validité est discutée. La poussée générée par l’'accélérateur est calculée et les valeurs déduites de cette analyse 1D sont en excellent accord avec les expériences. Cette démarche a pour but d’'apporter une contribution en termes de prédiction des performances de poussée d’'un accélérateur à effet stato et de choix du mélange réactif optimal.