Dans cette thèse, une étude des microstructures périodiques et de leurs applications à la modulation optique par ondes acoustiques est présentée. Plus spécifiquement, le sujet traite du couplage opto-mécanique dans les cavités des cristaux phoXoniques. Cette étude montre comment la théorie des perturbations fournit un outil efficace d’analyse et de prédiction du comportement de la modulation dans de telles structures. Cette méthode permet également d’économiser du temps de calcul en comparaison aux calculs numériques purs. L'étude théorique de la propagation des ondes dans les milieux périodiques est d'abord introduite, puis les paramètres de l'existence simultanée des bandes interdites photoniques et phononiques sont déduites. Le développement d’une méthode semi-analytique ayant pour but d’analyser l'efficacité du couplage acousto-optique dans les structures périodiques artificielles est ensuite réalisé. La théorie des perturbations est développée jusqu'au 2ème ordre. Celle-ci, associée à des considérations de symétrie, est utilisée pour l'interprétation des résultats. Une illustration de la versatilité de la méthode, basée d'une cavité ponctuelle L1 sur substrat silicium, est présentée. Les résultats obtenus sont en accord avec ceux donnés par une méthode purement numérique. / In this thesis, a study of periodic microstructures and their applications to optical modulation by acoustical waves is presented. More specifically, it deals with opto-mechanical coupling in phoXonic crystal cavities. This study shows how the perturbation theory provides an efficient tool to analyse and predict the behaviour of modulation in such structures. Moreover, when compared to pure numerical ones, this method leads to calculation time saving. The theory of periodic media is first introduced and then we derive the parameters for the simultaneous existence of photonic and phononic bandgaps. We end up by the development of a semi-analytical method to analyze acousto-optical coupling efficiency in artificial periodic structures. The perturbation theory is developed up to 2nd order and is used together with symmetry considerations for interpretations. An illustration of the versatility of the developed method is presented using an L1 point defect cavity on silicon substrate and validated with classical numerical results.

L'objectif général de cette thèse est de contribuer à l'avancement de la connaissance de l'impact de l'activité àméso-échelle du Courant Nord (CN) au large du Var sur sa circulation en aval et des interactions de ce courantde bord avec la dynamique côtière, particulièrement dans une baie semi-fermée peu profonde : la baie deHyères. Ces travaux se sont appuyés sur deux configurations numériques réalistes à haute résolution basées surle code NEMO et emboîtées avec AGRIF : une première de la façade méditerranéenne française à unerésolution spatiale de 1,2 km et une seconde le long des côtes varoises à 400 m de résolution.La comparaison des simulations obtenues avec des observations (radar HF, ADCP, glider, SST satellite) apermis de confirmer le réalisme des configurations, et de montrer l'apport d'une résolution de l'ordre de 400 msur la dynamique dans une baie mais également sur le CN et son écoulement en aval.Enfin, une étude de paramétrisation de l'advection horizontale et du mélange vertical a permis d'améliorerl'impact d'un downscaling dans la région d'étude, et particulièrement concernant la représentation de lacirculation au sein de la baie semi-fermée. / The main objective of this work is to improve our knowledge on the impact of the Northern Current (NC)mesoscale activity off the Var coast on its downstream flow and on the links between this boundary current andthe coastal dynamics, particularly in a semi-enclosed bay and shallow: the bay of Hyères. To do so, twonumerical realistic configurations at high-resolution were used. Based on the NEMO code and nested withAGRIF, the first one covers the French Mediterranean coasts at 1,2 km and the second one covers the Varcoasts with a spatial resolution of 400 m.Simulations comparisons with ocean observations (HF radar, ADCP, glider, satellite SST) confirm therealism of the configurations, and show the contribution of a 400 m spatial resolution on the simulateddynamics in the bay but also on the NC and its downstream flow.Finally, a parametrization study on the horizontal advection terms and vertical mixing provide an improvementof the impact of a downscaling in the studied area, and particularly for the simulated dynamics in the semienclosedbay.

Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet Systèmes Mécaniques Adaptatifs (SMA)du laboratoire mécatronique M3M de l’UTBM impliqué dans l’institut FCLAB de recherche sur les systèmes pile à combustible et du projet de l’équipe de recherche «Modélisation Multiphysique », en cours de constitution, du département Sciences et Technologies de l’USEK. Les PEMFC font l’objet de nombreuses recherches pour augmenter leurs performances et diminuer leur coût mais la plupart des études se concentrent sur leurs aspects physicochimiques.Cette thèse par contre se propose de mettre en évidence l’influence, sur la production d’énergie, des sollicitations mécaniques statiques, dynamiques voire thermiques (serrages, vibrations, frottements, …) comme phénomènes couplés relevant du domaine multiphysique (interactions fluide-structure, électrique …). En premier, une analyse des différents paramètres de modèles dépendant des aspects mécaniques a été effectuée et les principaux paramètres à étudier dans le cadre de cette thèse ont été sélectionnés : porosité, perméabilité et coefficients de diffusion de la GDL, conductivité électrique du contact GDL/PB et volume des canaux après compression de la cellule. Ensuite, un modèle partiel de représentation mécanique de la GDL d’une PEMFC du côté cathode a été mis en oeuvre afin de déterminer la déformation de la GDL comprimée par une force répartie sur la PB. Sur la base des contraintes mécaniques calculées dans la GDL, les champs locaux de porosité, de perméabilité et de résistance électrique de contact GDL/PB sont obtenus. D’autre part, une modélisation 3D de type volumes finis pour l’étude de la pression du fluide à l’interface GDL/PB a été élaborée. L’analyse a permis de déterminer le champ local de pression d’oxygène sur l’interface GDL/PB du côté cathode. Les champs locaux de porosité et de perméabilité de la GDL, de résistance électrique de contact GDL/PB et de pression d’interface GDL/PB sont alors introduits dans le modèle multiphysique 2D d’une cellule de pile PEMFC. Une étude détaillée du comportement de la pile et de la modification de sa performance a pu être réalisée. Les résultats ont été présentés sous forme de courbes de polarisation et de densité de puissance. Finalement tous les résultats ont été rassemblés pour une analyse d’influence et de sensibilité afin d’identifier les paramètres qui auront le plus d'influence sur les variables simulées. Cette étude peut s'avérer un outil fort utile à la prise de décision concernant la géométrie de la dent des PB, la nature des PB, … / Most of the studies related to PEMFC emphasize on their physico-chemical aspects. The present study is concerned by the modeling for which a multiphysical coupling is primary for the balance of the energetic performance of the fuel cell. An analysis for the different parameters that depend on mechanical aspects is done and the major parameters for study are selected : prosity, permeability, diffusion coefficients of the GDL, electrical conductivity of the contact GDL / BP and volume of the channels after compression of the cell. The rectangular sections of graphite BP and trapezoid sections with or without a radius of curvature for steel BP are chosen. A partial model for the mechanical representation of the GDL of a PEMFC from the cathode side is first implemented in order to determine the deformation of the GDL induced by a uniformly distribued force. On the base of the mechanical constraints that are calculated in the GDL, the local fields of porosity abd contact resistance GDL / BP are obtained.The local field of the oxygen pressure on the GDL from the cathode side is determined by a 3D modeling. The local fields of GDL porosity, electrical contact resistance GDL / BP and pressure at the interface GDL / BP are then introduced in the 2D multiphysical model of the fuel cell. The results are presented as polarization and power density curves.Finally, all the results are gathered for an analysis of influence and sensibility in order to identify the parameters that wil have the bigger influence on the simulated variables.

La sérotonine ou 5-hydroxytryptamine (5-HT) est un neurotransmetteur impliqué dans un grand nombre de fonctions physiologiques (thermorégulation, mémoire, sommeil, humeur…). La pluralité des troubles engendrés par un dysfonctionnement sérotoninergique s’explique par le grand nombre de récepteurs associés (5-HT1 à 5-HT7, eux-mêmes divisés en sous-groupes). Parmi eux, les récepteurs 5-HT6 et 5-HT7 sont les derniers à avoir été identifiés. A ce jour bien que leurs rôles biologiques restent méconnus, ils sembleraient être impliqués dans certaines pathologies psychiatriques (dépression, anxiété, schizophrénie…) et pourraient représenter de nouvelles cibles thérapeutiques. Ainsi, dans un premier temps, une étude bibliographique présentera l’ensemble des récepteurs sérotoninergiques et détaillera les travaux relatant des 5-HT6 et 5-HT7. La seconde partie sera consacrée à la synthèse de ligands potentiels des 5-HT7 et à l’étude de relation structure-activité associée. L’exemplification d’une réaction de C2-arylation d’indole inédite catalysée par le cuivre fera l’objet de la troisième partie. La quatrième partie sera consacrée à la synthèse de ligands antagonistes connus des récepteurs 5-HT6 afin de les employer comme radiotraceurs potentiels. Cette partie exposera également la synthèse de ligands potentiels inédits de ces récepteurs. Enfin, les premiers résultats de radiosynthèse et de leur application TEP (Tomographie à Emission de Positons) seront exposés / Serotonin or 5-hydroxytryptamine (5-HT) is a neurotransmitter involved in many physiological functions (thermoregulation, memory, sleep, mood ...). The plurality of disorders caused by a serotonergic dysfunction due to the large number of receptors involved (5-HT1 to 5-HT7, divided themselves into sub-groups). Among them, the 5-HT6 and 5-HT7 are the last to be identified. To date, although their biological roles remain unknown, they appear to be involved in some psychiatric disorders (depression, anxiety, schizophrenia ...) and could represent new therapeutic targets. Thus, initially, a bibliographic study will present all the serotonin receptors and detail work on the 5-HT6 and 5-HT7. The second part will be devoted to the synthesis of potential ligands of 5-HT7 and the study of structure-related activity. The exemplification of a reaction of C2-arylation of indole catalyzed by copper will be the third party. The fourth part will be devoted to the synthesis of antagonists ligands known of 5-HT6 receptors in order to use them as potential radiotracers. This part also describes the synthesis of novel potential ligands of these receptors. Finally, preliminary results of radiosynthesis and their application PET (Positron Emission Tomography) are exposed

L’objectif de cette thèse est à la fois d’identifier les couplages information-mouvement impliqués dans la régulation d’une coordination visio-manuelle rythmique (tâche de frappe cyclique de balle) et également leur développement entre 5 et 12 ans. Dans un premier temps l’étude 1 a montré que la période de raquette (Tr) est couplée à la durée de la phase ascendante de la trajectoire de balle (tup) et que la variation de vitesse de raquette à l’impact (Δvr) est quant à elle couplée à l’erreur de rebond de balle à la cible (ε). Dans un second temps, les études 2 et 3 ont montré que de 5 à 7 ans les enfants montrent une très faible capacité de régulation cycle-à-cycle et adoptent un comportement moteur stéréotypé caractérisé par unehaute fréquence d’oscillation de raquette. Entre 7 et 12 ans le premier couplage information mouvement qui émerge est celui entre Tr à la hauteur de rebond de balle (hp) tandis que Δvrn’ai pas encore régulée. C’est à partir de l’âge de 11-12 ans que les premiers passages d’un couplage de Tr d’une information visuelle spatiale (hp) à l’information visuelle temporelle référence sont observés. L’évolution avec l’âge de la nature des couplages information mouvement impliqués dans la régulation de la tâche notamment au niveau des informations impliquées est en accord avec la séquence développementale du Freezing-Freeing-Exploiting(Savelsbergh & Van der Kamp ; 2000, 2003). Enfin, l’étude 4 a permis de montrer que leenfants âgés de 9 à 12 ans adoptaient un comportement oculaire similaire de fixation du regard au niveau de la cible. / This thesis aims to both identify the information-movement couplings involved in the regulation of rhythmical hand-eye coordination (ball-bouncing task) and their development in children aged from 5 to 12 years old. Study 1 showed that racket period (Tr) is coupled to the duration of the ascending phase of the ball trajectory (tup) while the variation of racket velocity at impact (Δvr) is coupled to bounce error (ε). Studies 2 and 3 showed both poorcycle-to-cycle regulation ability and stereotyped behavior (characterized by a high racket frequency) in children aged from 5 to 7. From 7 to 12, results showed the emergence of the first information-movement coupling between Tr and the ball peak height while Δvr still remains not regulated. Since the age of 11-12, the first shifts from space- (hp) to time-relatedinformation (tup) in the control of Tr are observed. Developmental dynamics related to thenature of informaiton-movement couplings and the source of information involved is in accordance with the Freezing-Freeing-Exploiting developmental sequence proposed by (Savelsbergh & Van der Kamp ; 2000, 2003). Finally, study 4 showed that both children from9 to 12 and adults fixated their gaze at a location closed the target height while performing the task.

La modélisation des inondations -- c'est-à-dire la production de cartes synthétiques à partir de méthodes numériques -- est un enjeu primordial dans notre société. L'urbanisation des lits majeurs a en effet multiplié les enjeux, et il est aujourd'hui indispensable, pour la sécurité des populations, d'être capable de prévoir les zones inondées consécutives à un évènement de crue. Si la prévision des débits permet déjà de lancer l'alerte en cas de crue débordante, la détermination précise des zones inondées qui en résultent est encore en développement, diverses approches ayant été proposées afin de fournir des données pertinentes aux gestionnaires de crise.Ce travail de thèse a cherché à développer des outils numériques -- des modèles -- complémentaires aux modèles hydrauliques classiques, limités par le manque de données géométriques précises des lits des rivières. L'objectif de ce travail est de développer une approche applicable sur l'ensemble du territoire avec des données facilement accessibles afin de fournir une vision à grande, moyenne et petite échelle tout en étant adaptable à un contexte de prévision opérationnelle, en se nourrissant par exemple des débits prévus par un modèle hydrologique. Deux méthodes ont ainsi été étudiées : tout d'abord un algorithme conceptuel de répartition des volumes débordés le long du réseau hydrographique, puis une méthodologie plus physique, liant des équations d'hydraulique simplifiée à un modèle conceptuel (HAND) dans le but de créer des relations débit-hauteur débordée à l'échelle du tronçon. Si le premier méthode a finalement montré ses limites, la seconde, baptisée MHYST, a montré un fort potentiel en modélisant correctement jusqu'à 80% de l'évènement débordant de mai-juin 2016 sur le Loing.Ces travaux ont permis de montrer qu'il était possible de simuler des inondations à partir d'une quantité de données restreintes, et par dessus tout, avec des données facilement accessibles, grâce à des méthodologies simplifiées qui partent d'une représentation équivalente des lits de rivières. Si les modèle développés ont permis de répondre aux principaux objectifs de la thèse, certaines questions restent en suspens, notamment en ce qui concerne l'estimation du débit de plein bord, la centralisation de cartes d'inondations observées de qualité ou encore le traitement des situations les plus complexes telles que les crues og éclair fg{} et les zones fortement urbanisées. / Flood modelling has become an essential issue in today's society, due to the expansion of urban areas into the floodplains. It is now necessary, for the safety of people, to be able to forecast the position of inundated zones produced by a flood event. Flood forecasting already exists but it only deals with discharge estimations in order to alert public authorities in case of an overflowing event. The delimitation of inundated areas is still a work in progress, and it need several approaches to provide relevant information to crisis managers.This PhD aims to develop and test a methodology applicable anywhere in France with easily available data, able to provide a large-scale and meso-scale assessment of inundated territories while still being usable in a forecasting context. Two models have been developed : first, a conceptual water spreading algorithm that estimates the overflowing water volume and spreads it along the river network and then a more physical method which computes reach-scale relationships between the discharge and the height above nearest drainage (HAND) from simplified hydraulic equations. If the former has rapidly reached its limits, the latter, called MHYST, has shown a real potential by correctly modelling up to 80% of the inundation extent resulting from the May-June event on the Loing catchment.This work showed that it was possible to generate inundation maps from limited data and, above all, easily available data, thanks to simple conceptual methodologies based on a simplified representation of the river beds. The models developed in this PhD satisfied the objectives of this project, even if some interrogations remain, in particular about the estimation of bankfull discharge, which is still a problematic issue, the production of spatially accurate observations of inundated areas which are used to calibrate and validate inundation models, or the handling of complex situations such as flash floods and heavily urbanised areas.

Dans cette thèse, une méthode permettant d'enrichir localement un problème Eléments finis industriel est présentée. Cette méthode est non-intrusive, c'est-à-dire que ni le modèle ni le logiciel correspondant ne sont modifiés. Elle consiste à définir un modèle local de la zone concernée, contenant les enrichissements voulus, puis à le substituer au sein du problème industriel, à l'aide d'une technique de couplage de codes adaptée des méthodes de décomposition de domaine. L'aspect non-intrusif et la flexibilité de l'approche sont obtenus en utilisant les deux solveurs comme "boîte noires" et en n'échangeant que des chargements nodaux d'un code à l'autre. L'application présentée ici concerne l'introduction de plasticité et de détails géométriques localisés dans un modèle élastique linéaire. Deux sortes de conditions aux limites sur le modèle local sont étudiées (Dirichlet et Robin) et une technique d'accélération quasi-Newton non-intrusive est proposée, menant à une convergence très rapide. Les exemples présentés utilisent le logiciel Abaqus et incluent un problème industriel banalisé fourni par Snecma.

Ce travail de thèse est consacré à la synthèse de nouveaux dérivés d'acides pulviniques et à l'évaluation de leurs propriétés antioxydante et radioprotectrice. Cette étude a été réalisée dans le but de développer de nouveaux agents de protection contre les rayonnements ionisants. Une nouvelle voie d'accès à des dérivés d'acides pulviniques a été mise au point en partant du L-tartrate de diméthyle. Elle est basée notamment sur une étape de cyclisation de Dieckmann, une déshydratation et un couplage de Suzuki-Miyaura. Elle permet une préparation efficace et concise de différents dérivés d'acides pulviniques : des dérivés tétroniques comportant un a-hydroxyester, des dérivés pulviniques monosubstitués et des pulvinates de méthyle. Une modification de cette méthode a été réalisée afin de préparer des pulvinones. Cette stratégie conduit en quatre étapes aux pulvinones souhaitées. La rapidité de cette méthode est apportée par un processus tandem, réalisé en dernière étape, mettant en jeu une cyclisation de Dieckmann et une b-élimination. Une synthèse d'acides 3-aryltétramiques a également été mise au point afin de préparer des dérivés azotés d'acides pulviniques. L'activité antioxydante des composés préparés a ensuite été évaluée à l'aide de différents tests : DPPH, ABTS, protection de la thymidine et de l'ADN et étude de la peroxydation lipidique. Ces évaluations ont permis de définir des relations structure-activité intéressantes des dérivés pulviniques. Elles ont montré que plusieurs dérivés possédaient de très bonnes actvités antioxydantes. Enfin, des tests de radioprotection sur des cellules TK6 et des souris ont pu être réalisés sur une sélection de composés.

A la recherche de la modularité et de la généricité, notre approche consiste à partir de l'idée qu'une cellule élémentaire peut être conçue, intégrée et réalisée en grand nombre. Ensuite elle va être associée en grand nombre pour pouvoir, au final, couvrir n'importe quelle application de conversion DC-DC en électronique de puissance. Ce travail de thèse a pour but tout d'abord d'introduire notre approche de manière consistante. Ensuite, un bilan de l'état de l'art autour de la même direction et aussi la présentation détaillée de notre approche sont abordés. Le coeur de la thèse se concentre sur l'étude du couplage magnétique entre les cellules élémentaires via la mise en parallèle des enroulements entre les transformateurs de puissance. Ce couplage avec notre commande aléatoire sert à la fois la réduction du filtrage et la possibilité de l'intégration des composants passifs. Enfin, le travail est bouclé par la validation expérimentale d'un réseau de 12 convertisseurs de 10W faisant une conversion DC-DC de 120W.

Les architectes, les urbanistes et les ingénieurs sont fortement sollicités pour élaborer des méthodes de conception permettant de limiter l'impact environnemental de l'urbanisation. De nombreux travaux montrent que des phénomènes climatiques comme l'îlot de chaleur urbain sont à la fois les causes et les conséquences de l'augmentation de la consommation énergétique à l'échelle de la ville. Par ailleurs, l'expertise énergétique des bâtiments est possible avec des outils opérationnels qui ne prennent pas correctement en compte les conditions climatiques à petite échelle spatiale alors qu'il est démontré que leurs effets sont avérés. Souvent négligé, l'impact direct et indirect de l'aménagement constitue pourtant une piste intéressante pour la régulation énergétique passive. Pour étudier ces phénomènes, nous proposons dans cette thèse d'utiliser un outil de simulation microclimatique, reposant sur le couplage d'un modèle thermoradiatif et d'un code de mécanique des fluides numérique. Dans une première partie, nous développons un modèle de sol et un modèle thermique de bâtiment, ce dernier permettant le calcul des consommations énergétiques d'un bâtiment interagissant avec son environnement urbain. Nous les intégrons à l'outil de simulation thermoradiative (Solene), puis adaptons la procédure de couplage physique avec l'outil de simulation thermoaéraulique (Fluent). Dans une deuxième partie, nous caractérisons le comportement d'un bâtiment de référence en site isolé et décrit par des paramètres variables, en établissant des classes de consommations énergétiques à partir d'une méthode statistique d'étude de sensibilité multicritères. Enfin, nous réutilisons ces classes de bâtiments dans un contexte urbain réel, le projet Lyon Confluence, pour analyser l'impact de deux modes d'aménagement des îlots étudiés : un aménagement minéral et un aménagement végétal. Cette dernière partie fait ressortir deux résultats principaux à savoir l'écart important entre des consommations énergétiques simulées en contexte théorique isolé et simulées en site urbain, puis, l'économie potentielle d'énergie entre deux choix d'aménagement urbain pour un même projet.