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Un projet de développement d’une nouvelle installation pétrolière est lancé lorsque des études d’exploration et d’appréciation estiment que l’exploitation du gisement d’hydrocarbures découvert sera suffisamment rentable. La taille des projets rencontrés en industrie pétrolière impose de les découper en plusieurs périmètres. Chaque périmètre est attribué à un contracteur avec un type de contrat particulier, formant ainsi la stratégie contractuelle du projet. Durant le processus de sélection de la stratégie contractuelle, les entreprises pétrolières font face à trois difficultés récurrentes : 1) l’identification et la génération d’un nombre raisonnable et pertinent d’alternatives ; 2) l’évaluation des alternatives réalisables, qui dépendent de critères d’échelles et de natures différentes ; et enfin, 3) le besoin de justifier la solution proposée. La problématique de recherche est donc de concevoir une méthodologie d’aide à l’élaboration et la sélection de la stratégie contractuelle des projets de développement. Elle devra être la plus adaptée non seulement en termes de performances coûts, délais, mais devra également tenir compte des risques associés à ces performances. De plus, les interfaces entre contrats devront être considérées, car la performance collective de la stratégie peut être dégradée par rapport aux performances individuelles de chaque contrat. Ainsi, notre travail de recherche vise à mettre en place des solutions à la fois techniques et pratiques pour d'une part répondre à la question d'identification et de génération d'un ensemble pertinent d'alternatives de contrats et de stratégies contractuelles. D'autre part, construire et mettre en œuvre un système d’estimation et évaluation, permettant d’arriver à une proposition de stratégie contractuelle la plus performante pour le projet de développement. / A development project of a new oil and gas facility starts when the exploration and the appraisal studies estimate the exploitation of the hydrocarbon deposit is economically viable. The complexity and the size of the projects encountered in the industry impose to split them into several pieces, which represent the scope of future contracts. Each scope is then awarded to a contractor with a specific type of contract and selection mode, forming the contractual strategy to adopt in the project. During the contractual strategy selection process, oil companies encounters three recurring difficulties related to: 1) the identification of a reasonable and relevant set of alternatives; 2) the evaluation of potential alternatives, which depends on criteria from different scales and natures; and, 3) the need to substantiate the chosen contractual strategy solution. The research problem is to propose a decision aiding methodology for the development and selection of the most appropriate contractual strategy. It has to be the most performing in terms of cost and schedule, but should also consider the risks associated with these performances. In addition, the interfaces between the different contracts should also be considered, because the collective performance of the whole strategy may be degraded compared to the performance of each individual contract. Thereby, our work seeks to implement both technical and practical solutions to answer on the one hand the question of identification and generation of a relevant set of alternatives, at contracts and contractual strategy levels. On the other hand, to build and implement a system of estimation and evaluation of contractual strategies, allowing to come up with the most performing proposal to the upstream development project.

La microscopie non linéaire a transformé le domaine de la neurobiologie depuis les années 1990, en permettant d'acquérir des images tridimensionnelles de tissus épais avec une résolution subcellulaire. Cependant, les profondeurs d'imagerie accessibles sont limitées à quelques centaines de micromètres dans des tissus diffusants tels que le tissu cérébral. Au cours des dernières années, plusieurs stratégies ont été développées pour dépasser cette limitation de profondeur et accéder à de plus grands volumes de tissu. Ces avancées récentes ont jusqu'à présent été limitées en terme de modes de contrastes accessibles, et ont souvent été réduites à des approches monochromes. Ce travail de thèse vise à développer des techniques d'imagerie non linéaires de grands volumes et de grande profondeur dotées de diverses possibilités de contrastes, indispensables pour l'étude de tissus complexes tels que le tissu cérébral. Dans un premier chapitre, nous présentons les difficultés associées à l'imagerie de grand volume de tissu cérébral, avec une emphase particulière sur les puissantes stratégies de marquages génétiques dont l'usage à jusqu'à présent été limité à des faibles étendues. Ensuite, nous introduisons la microscopie Chrom-SMP (chromatic serial multiphoton), une méthode développée au cours de cette thèse et consistant à combiner l’excitation deux-photon multicouleurs par mélange de fréquences avec une technique d'histologie automatisée (i.e découpe sériée) pour accéder à plusieurs contrastes non linéaires à travers de grands volumes de tissus ex vivo, allant de plusieurs mm3 à des cerveaux entiers, avec une résolution micrométrique et un coalignement intrinsèque des canaux spectraux. Dans un troisième chapitre, nous explorons le potentiel de cette nouvelle approche pour la neurobiologie. En particulier, nous démontrons l'histologie multicouleur de plusieurs mm3 de tissu "Brainbow" avec une résolution constante dans l’ensemble du volume imagé. Nous illustrons le potentiel de notre approche à travers l'analyse de la morphologie, des interactions et du lignage des astrocytes du cortex cérébral de souris. Nous explorons également l’apport du Chrom-SMP pour le suivi multiplexé de projections neuronales marquées par des traceurs de couleurs distinctes sur de grandes distances. Enfin, nous présentons dans un quatrième chapitre le développement de la microscopie à trois photons multimodale, approche permettant d’augmenter la profondeur d’imagerie sur tissus vivants. / Multiphoton microscopy has transformed neurobiology since the 1990s by enabling 3D imaging of thick tissues at subcellular resolution. However the depths provided by multiphoton microscopy are limited to a few hundreds of micrometers inside scattering tissues such as the brain. In the recent years, several strategies have emerged to overcome this depth limitation and to access larger volumes of tissue. Although these novel approaches are transforming brain imaging, they currently lack efficient multicolor and multicontrast modalities. This work aims at developing large-scale and deep-tissue multiphoton imaging modalities with augmented contrast capabilities. In a first chapter, we present the challenges of high-content large-volume brain imaging, with a particular emphasis on powerful multicolor labeling strategies which have so far been restricted to limited scales. We then introduce chromatic serial multiphoton (Chrom-SMP) microscopy, a method which combines automated histology with multicolor two-photon excitation through wavelength-mixing to access multiple nonlinear contrasts across large volumes, from several mm3 to whole brains, with submicron resolution and intrinsic channel registration. In a third chapter, we explore the potential of this novel approach to open novel experimental paradigms in neurobiological studies. In particular, we demonstrate multicolor volumetric histology of several mm3 of Brainbow-labeled tissues with preserved diffraction-limited resolution and illustrate the strengths of this method through color-based tridimensional analysis of astrocyte morphology, interactions and lineage in the mouse cerebral cortex. We further illustrate the potential of the method through multiplexed whole-brain mapping of axonal projections labeled with distinct tracers. Finally, we develop multimodal three-photon microscopy as a method to access larger depths in live settings.

L’ibéromaurusien (23 000 - 9500 Cal BC) et le Capsien (9600 - 5000 Cal BC) sont deux cultures de la fin du paléolithique supérieur et de l’épipaléolithique d’Afrique du nord ; elles ont été définies sur la base de la typologie de leur assemblage d’industrie lithique. L’Ibéromaurusien est caractérisé par une industrie lamellaire microlithique et la Capsien par une industrie microlithique riche en segments minuscules, en microburins et microlamelles. La discontinuité biologique prêtée à ces deux groupes, sur la base d’arguments anthropologiques discutables, a fortement influencé le débat sur leur mode de remplacement. Ainsi une origine Moyen-Orientale a été proposée à la culture capsienne. Nous avons souhaité vérifier cette théorie à partir de l’étude du traitement funéraire dans ces deux groupes. En appliquant les méthodes de l’anthropologie funéraire moderne, nous proposons une révision critique de l’ensemble du corpus aujourd’hui disponible. Il comprend une soixantaine de sépultures Ibéromaurusiennes, renfermant 126 individus découverts dans 10 sites, 48 sépultures Capsiennes contenant 55 individus, issues de 13 sites, et enfin 38 sépultures du site de Columnata, livrant 89 individus. Nous avons scrupuleusement analysé les contextes de découvertes de ces individus dans les publications et les carnets de fouilles. Nous avons révisé les dénombrements, la détermination du sexe et l’estimation de l’âge au décès. Nous avons également exploré la surface de l’os à la recherche de stigmates permettant de valider ce que l’analyse taphonomique des sépultures laissait présager. Nous avons d’abord caractérisé le système funéraire de chacun de ces deux groupes, puis nous avons comparé les composants de ces deux systèmes afin de rechercher une éventuelle transmission ou rupture de coutume entre les deux sociétés. Les normes funéraires telles que nous les avons établies, confirment la spécificité de chacun de ces deux groupes. Les gestes funéraires sont différents et l’absence de transmission directe entre ces deux groupes de chasseurs cueilleurs est d’abord envisagée. Toutefois, l’interprétation ostéo-archéologique des sépultures révèle la présence d’une coutume funéraire minoritaire (conditionnelle), longue dans sa durée d’exécution, et complexe par la technique qu’elle requiert, quasi identique dans les deux groupes. Ce traitement passe par une étape de découpe du cadavre (décollation, désarticulation, décarnisation et éviscération), la tête après dépouillement est décorée parfois surmodelée. Enfin, le corps ainsi partitionné est inhumé en blocs anatomiques disloqués. Ce traitement, par les degrés d’apprentissage qu’il nécessite et la complexité de sa conception, suggère un lien direct entre les deux traditions. Cet héritage culturel Ibéromaurusien chez les Capsiens nous conduit à privilégier l’hypothèse d’une relation ancêtre-descendant et une origine locale de la culture Capsienne. / The iberomaurusien (23,000 - 9500 cal BC) and the Capsian (9600-5000 cal BC) are two cultures dating from the end of the upper Palaeolithic and Epipalaeolithic in North Africa. They have been established on the basis of the characterisitics of their lithic industries. The Iberomaurusien is characterized by a lamellar microblade industry and Capsian by a microblade industry rich in tiny segments and microburins microbladelets. Biological discontinuity of these two groups has been assumed on the basis of questionable anthropological arguments which have strongly influenced debate on their origins. Thus a Middle-Eastern origin has been proposed for the Capsian. We wanted to test this theory using a study of the mortuary practices in these two groups. By applying the perspective of modern mortuary anthropology, we offer a critical review of the entire available corpus. This includes 60 Iberomaurian graves, containing 126 individuals discovered in 10 sites, 48 Capsian graves containing 55 individuals from 13 sites, and 38 burials from the Columnata site providing 89 individuals. We carefully analyzed the contexts of discovery of these individuals as described in publications and field notes. We have revised the counts, the sex-determination and estimation of the age at death. We also explored the surface of the bones looking for stigmata to validate what a taphonomic analysis of the graves might reveal. We first characterized the burial system of each of these two groups, and then the components of these two systems were compared to find a possible transmission or break in burial custom between the two societies. The funeral practices as we have established them, confirm the specificity of these two groups. Funeral rituals are different and the absence of direct transfer between these two groups of hunter-gatherers is first considered. However, the osteo-archaeological interpretation of the graves revealed the presence of a (conditional) minority funeral custom, which lasted a long time, and required a complex technique, that was almost identical in the two groups. This treatment goes through a stage of dismembering the cadaver (beheading, disarticulation, butchering and evisceration), and the skull after flaying is sometimes plastered. Finally, thus partitioned, the body is buried assembled in dislocated anatomical blocks. This treatment, by the levels of knowledge that it requires, and the complexity of its design, suggests a direct link between the two traditions. This endurance of Iberomaurusian cultural heritage in the Capsian leads us to confirm the hypothesis of an ancestor-descendant relationship and a local origin of the Capsian culture.

L'ibéromaurusien (23 000 - 9500 Cal BC) et le Capsien (9600 - 5000 Cal BC) sont deux cultures de la fin du paléolithique supérieur et de l'épipaléolithique d'Afrique du nord ; elles ont été définies sur la base de la typologie de leur assemblage d'industrie lithique. L'Ibéromaurusien est caractérisé par une industrie lamellaire microlithique et la Capsien par une industrie microlithique riche en segments minuscules, en microburins et microlamelles. La discontinuité biologique prêtée à ces deux groupes, sur la base d'arguments anthropologiques discutables, a fortement influencé le débat sur leur mode de remplacement. Ainsi une origine Moyen-Orientale a été proposée à la culture capsienne. Nous avons souhaité vérifier cette théorie à partir de l'étude du traitement funéraire dans ces deux groupes. En appliquant les méthodes de l'anthropologie funéraire moderne, nous proposons une révision critique de l'ensemble du corpus aujourd'hui disponible. Il comprend une soixantaine de sépultures Ibéromaurusiennes, renfermant 126 individus découverts dans 10 sites, 48 sépultures Capsiennes contenant 55 individus, issues de 13 sites, et enfin 38 sépultures du site de Columnata, livrant 89 individus. Nous avons scrupuleusement analysé les contextes de découvertes de ces individus dans les publications et les carnets de fouilles. Nous avons révisé les dénombrements, la détermination du sexe et l'estimation de l'âge au décès. Nous avons également exploré la surface de l'os à la recherche de stigmates permettant de valider ce que l'analyse taphonomique des sépultures laissait présager. Nous avons d'abord caractérisé le système funéraire de chacun de ces deux groupes, puis nous avons comparé les composants de ces deux systèmes afin de rechercher une éventuelle transmission ou rupture de coutume entre les deux sociétés. Les normes funéraires telles que nous les avons établies, confirment la spécificité de chacun de ces deux groupes. Les gestes funéraires sont différents et l'absence de transmission directe entre ces deux groupes de chasseurs cueilleurs est d'abord envisagée. Toutefois, l'interprétation ostéo-archéologique des sépultures révèle la présence d'une coutume funéraire minoritaire (conditionnelle), longue dans sa durée d'exécution, et complexe par la technique qu'elle requiert, quasi identique dans les deux groupes. Ce traitement passe par une étape de découpe du cadavre (décollation, désarticulation, décarnisation et éviscération), la tête après dépouillement est décorée parfois surmodelée. Enfin, le corps ainsi partitionné est inhumé en blocs anatomiques disloqués. Ce traitement, par les degrés d'apprentissage qu'il nécessite et la complexité de sa conception, suggère un lien direct entre les deux traditions. Cet héritage culturel Ibéromaurusien chez les Capsiens nous conduit à privilégier l'hypothèse d'une relation ancêtre-descendant et une origine locale de la culture Capsienne.

Le laser à impulsions ultra-courtes constitue un procédé innovant et très avantageux pour la découpe de céramiques piézoélectriques PZT. Grâce à un fort confinement spatiotemporel de l'énergie au cours de l'interaction, ce système minimise les dégâts collatéraux et préserve l'intégrité physique du matériau sur des échelles micrométriques. Néanmoins, une propagation de faisceau mal maîtrisée, associée à des mécanismes d'interaction complexes fonction de la cible irradiée, peuvent impliquer de fortes disparités sur la qualité d'usinage. Dans le cadre d'une application industrielle donnée, ces travaux nous ont donc permis d'approfondir les principales étapes d'optimisation d'un tel procédé selon des critères de reproductibilité, de qualité et de rapidité. Pour cela, nous avons tout d'abord souligné l'influence des propriétés gaussiennes des faisceaux et de leur perturbation afin de définir la distribution énergétique au niveau des plans de focalisation. Aussi, la quantification de l'interaction via les critères de seuil et de taux d'ablation, d'incubation et de saturation a contribué à comprendre la réaction du matériau de manière macroscopique. Les problèmes méthodologiques inhérents à leurs calculs ont été mis en évidence et ont permis par la suite d'anticiper les formes d'usinage ainsi que les temps de procédé. Dans un second temps, l'optimisation des paramètres laser s'est appuyée sur des caractérisations aussi bien qualitatives pour l'aspect visuel que quantitatives avec l'estimation de la stoechiométrie et des contraintes résiduelles au niveau des flancs d'usinage. Nous avons en outre tiré profit de la piézoélectricité afin de développer une méthode d'observation in situ de la réponse à l'onde de choc laser contribuant à la compréhension des fissurations apparentes. Nous proposons au terme de ce travail un jeu de paramètres optimal pour la découpe de PZT assurant une bonne répétabilité du procédé tout en minimisant les défauts d'usinage comme la fissuration, les dépôts de surface et les irrégularités de bords. Des essais sur la mise en forme spatio-temporelle de faisceau sont enfin abordés principalement en tant que perspective d'accélération du procédé et encouragent son utilisation pour une future industrialisation

À la croisée de l’histoire sociale, culturelle et des techniques, ma thèse porte sur la fonction de l’écuyer tranchant, un office majeur de l’hôtel royal à qui incombait la tâche délicate de découper et servir les mets à la table du seigneur. Exercé au départ par les grands du royaume, l’office se professionnalise à la fin du Moyen Âge et au début de la Renaissance, comme l’atteste la multiplication des traités de découpe en Espagne et en Italie durant cette période. Le présent travail permet de mesurer, d'une part, les interférences textuelles entre les traités de découpe ibériques et italiens et de s'interroger, d'autre part, sur la correspondance entre les normes et la pratique. A la fin de comprendre la place occupée par l'écuyer tranchant au sein de l'hötel royal, et le rôle qu'il a pu jouer dans l'entourage du roi, un travail prosopographique a été mené durant les règnes des rois aragonais Ferdinand Ier et Alphonse le Magnanime / My thesis is at the crossroads of social, cultural and technical history. It deals with the duties of the Carver who was entrusted with a major assignment at the Royal Court: he was given the delicate task of carving the food and serving up the dishes for his Lord. This office, first performed by the royal officers, became a profession at the end of the middle ages and at the beginning of the renaissance period, as may be attested by the multiplication of treaties on carving in Spain and Italy issued at that time. The antiquity of the "arte Cisaria" (1423) led me to wonder about its influence on the Catalan and Italian treaties on carving which were the established later on. I also wondered afterwards to what extent these treaties complied with the established norms. Finally, in order to understand the place occupied by the Carver within the Royal Court, I focused my prosopographic research on the reigns of the Aragonese kings Ferdinand I, and his son Alphonse V

La découpe de viandes et le filetage de poisson, destinés aux rois et aux nobles dans les siècles passés et, plus récemment, aux clients de la restauration traditionnelle, font partie de l’histoire de la gastronomie, au même titre que l’histoire de la cuisine. Ces pratiques, considérées comme une technique ou une science, voire, par certains, comme un art, bien que déjà présentes sous une forme ritualisée dans bien des textes mythologiques et des légendes fondatrices, ont connu plusieurs évolutions historiques. Dès le Moyen Âge, la pratique de la découpe des viandes et poissons auprès des élites s’est éloignée des techniques de la boucherie pour revêtir une dimension artistique. À partir de la Renaissance et jusqu’au XVIIIème siècle, les volailles et autres viandes sont filetées par les écuyers tranchants, véritables spécialistes qui effectuent des gestes empreints d’élégance, tel celui qui consiste à découper les viandes à la volée, maintenues en l’air en haut d’une fourchette. À partir du XVIIIème siècle, la découpe doit s’adapter aux changements sociaux : à la fin de l’Ancien Régime, en France, elle connaît une première grande évolution à la suite de changements radicaux dans la manière de concevoir la cuisine, puis avec l’apparition du service à la russe et la mise en valeur des rôts (pièces rôties) au centre du repas, évolution bientôt suivie par d’autres, en grande partie influencées par Marie-Antoine Carême puis Urbain Dubois et Emile Bernard. Plusieurs transformations sociales, culturelles et professionnelles auront aussi leur importance : la popularisation des sports d’hiver va marquer le déclin du poste de maître d’hôtel ; la loi Godart (juillet 1933) relative au contrôle et à la répartition des pourboires, va cristalliser le fameux conflit cuisine-salle ; par ailleurs, les « commandements de la nouvelle cuisine » prônés par Christian Millau et Henri Gault (1973) imposent la généralisation du service à l’assiette et rendent l’ancienne science du maître d’hôtel obsolète. Mais les pratiques de la découpe sont également présentes dans le foyer familial. De nombreux écrits sur les usages domestiques décrivent la manière de fileter viandes et poissons. Les pères de famille, dits amphitryons, possèdent et transmettent ce savoir-faire à l’occasion des réunions familiales. Traditionnellement, si la mère de famille officie en cuisine, le père de famille gère, en plus des boissons, les découpes de volailles et gigots. Mais, depuis la moitié du XXème siècle, ces usages sont en déclin. Malgré tout, l’art de la découpe a survécu sous forme de technique, dans certains restaurants et dans les écoles hôtelières, où il fait l’objet de débats houleux entre enseignants et professionnels, qui rejouent, à leur manière, la querelle des Anciens et des Modernes. La restauration française, actuellement en difficulté et en recherche de repères, a sans doute beaucoup à gagner de ces travaux sur les découpes et filetages devant les clients. En ce début du XXIème siècle, elle peut y retrouver une authenticité ancrée sur des racines profondes. / The carving tableside of meats, fishes and fruits, dedicated to kings and nobility in past centuries and demonstrated today in some traditional restaurants, is part of the history of gastronomy, as well as food history. Regarded as a technic or a science, or even as an art, this practice already present in a ritualized form in many mythological texts and founding legends, has undergone major changes in history. From the Middle Ages, it has moved away from the butchery techniques to get an artistic dimension. Since the Renaissance era to the eighteenth century, poultry and other meats are carved by real specialists called carving horsemen, who perform gestures imbued with elegance, like the « flying cut » (cutting the meat held in the air on top of a fork). From the eighteenth century, the cut must adapt to social changes at the end of the Old Regime in France, the first major carving art revolution follows radical changes in the way of designing food platers by chefs, then with the appearance of the russian service largely influenced by Marie-Antoine Carême and Urbain Dubois. The roast becomes the center of the meal. Subsequently, several social, cultural and professional changes will take place in the carving history : the popularization of winter sports that will mark the decline of carving station, the Godart law (July 1933), that legislates control of the distribution of tips and will crystallize the famous kitchen/waiting struggle, and finally the « commandments of Nouvelle Cuisine » led by Christian Millau and Henri Gault (1973) which impose the generalization of the plated service and render obsolete the ancient science of the maitre d’. But cutting practices is also found in the family home. Extensive litterature demonstrate how to thread meat and fish for domestic use. Fathers, called amphitryons in France, possess and transmit this knowledge during family gatherings. Traditionally, if the housewife officiates in the kitchen, the father manages, in addition to drinks, the cuts of poultry and legs of lamb. But since the mid-twentieth century, we must recognize that these uses are declining. Still, the art of cutting survived in the technical way, in some restaurants and hospitality schools, where it is subject of heated debate between teachers and professionals, replaying in their own way the quarrel of the Ancients and the Moderns. French restaurants, currently in great difficulty and in search of direction, have probably much to gain from a reflection on the return of threads and cut in front of customers. It would find, in our view, deep roots authenticity in this beginning of the 21st century.

Ce travail de thèse est focalisé sur l’établissement d’un modèle de coupe orthogonale simulant l’usinage de l’alliage de Titane (Ti–6Al–4V). L’objectif principal est de contribuer à des approches et des méthodologies numériques permettant la modélisation de la formation du copeau de ce type d’alliage et l’amélioration de la compréhension des phénomènes multi-physiques induits par l’enlèvement de matière et qui découle de l’interaction outil-matière. Pour se faire, ce travail de recherche commence par la présentation d’une méthodologie macroscopique et robuste permettant d’établir un modèle de coupe en adoptant la loi de comportement phénoménologique de Johnson et Cook. L’une des améliorations apportés dans ce modèle consiste à adopter le critère de l’énergie de rupture pour contrôler l’évolution de l’endommagement de la matière et pourvoir par conséquent simuler pertinemment la genèse du copeau. Cela a permis de capturer la localisation de la déformation maximale par cisaillement et par la suite de dimensionner les formes caractéristiques liées au phénomène de segmentation du copeau selon les conditions de coupe adoptées. Le modèle de frottement à l’interface outil-matière découpée a également été affiné en intégrant une contrainte de cisaillement limite à l’interface copeau-outil. L’effet de la température sur cette contrainte limite a également été considéré et implémenté dans une routine utilisateur. Cela a permis de modéliser la formation du copeau même sous des conditions de frottement agressives et avec des rayons d’acuité d’arête de coupe élevés. L’étude paramétrique ainsi effectuée montre une très bonne concordance avec les résultats expérimentaux. Dans un second temps un modèle qui peut-être qualifié de multi-echelles a été élaboré. Ce modèle de coupe tient compte de la microstructure du matériau à découper. Il est basé sur la théorie de la plasticité cristalline pour simuler la coupe orthogonale de l’alliage de Titane Ti–6Al–4V. Dans cette approche, les grains de la matière traitée sont présentés explicitement dans le maillage avec des formes hexagonales caractérisées par différentes orientations et systèmes de glissement. Dans ce cas d’étude le processus de dégradation de la matière sous différentes sollicitations thermomécaniques est le résultat de la cœxistence de deux types d’endommagement. En effet, il est supposé une rupture de la matière au niveau des grains qualifiée de dommage intra-granulaire et un dommage éventuel, aux interfaces des grains, qualifié d’inter-granulaire. Ce dernier est simulé par des éléments cohésifs d’épaisseurs nulles traduisant la possibilité de la décohésion des gains de la matière. Ce modèle est validé par des résultats de compression provenant de la littérature. / The objective of this study is to model material removal with cutting tool in the case of the machining of Titanium alloy (Ti–6Al–4V) and to bring a multi-physic comprehension of chip formation and the tool/workpiece interaction by adopting finite element approaches and methodologies. For that, the present contribution begins by a macroscopic modeling of the orthogonal cutting process. The cut material behavior considered is supposed based on JC law. Moreover, in order to simulate properly the chip genesis, the material fracture energy concept is adopted for controlling the material damage evolution. This allows capturing the shear strain localization and consequently the chip segmentation for a given set of cutting parameters. The frictional contact model considers the influence of temperature on the limiting shear stress at the tool/chip interface. As a result, this reliable model has the capability to simulate the cutting process even with high coefficient of friction and with large cutting edge radius. The parametric study carried out by referring to this model shows a very interesting corroboration with experimental results. In a second step, the present research work presents a material microstructure-level cutting model (MML cutting model) for cutting simulation. The crystal plasticity theory is adopted for modeling the cutting of the Titanium alloy Ti–6Al–4V in orthogonal case. In this model, the grains of the studied material are explicitly considered, and their orientation angles and slip system strength anisotropy are considered as the main source of the microstructure heterogeneity in the cutting material. To simulate the material degradation process, the continuum intra-granular damage and discrete cohesive zone inter-granular damage models are developed, wherein the zero thickness cohesive elements are implemented to simulate the bond between grain interfaces. The material model is validated by a comparison of compression tests from literature. Finally, simulation results demonstrate the possibility to capture the influence of the microstructure on the material removal in terms of chip formation. It is demonstrated that the grain orientation angle plays an important role for the chip segmentation and its periodicity during the cutting process. This certainly can affect the evolution of the cutting force. Additionally, the surface integrity is discussed based on the MML cutting model for different cutting speeds and feed rates. Indeed, a parametric study shows that the surface integrity is seriously affected by the machining parameters, and the affected region is limited within three layer grains for the present MML cutting model.

Listeria monocytogenes est une bactérie Gram positif, largement présente dans différents types d’environnement, qui peut causer une maladie rare, mais grave, la listériose. Les caractéristiques de cette bactérie, sa pathogénie et sa capacité à survivre dans des conditions difficiles, font d’elle une bactérie qui suscite des inquiétudes particulièrement dans les industries agroalimentaires. Par son caractère ubiquitaire, elle se retrouve aussi dans ce type d’environnement et, par conséquent, peut contaminer les aliments. La persistance de L. monocytogenes dans l’environnement des industries agroalimentaires est un phénomène établi, mais les mécanismes qui y conduisent font encore aujourd’hui débat. Par ailleurs, alors qu’une réglementation stricte a été mise en place dans les industries de transformation de produits prêt-à-manger en rapport avec les risques de contamination par L. monocytogenes, il n’y a, à ce jour que peu d’information disponible au Québec sur la présence de cette bactérie en amont de cette production, soit au niveau de la viande crue. Les objectifs de ce projet de thèse visent, d’une part, à étudier la distribution, la diversité et la persistance des souches de L. monocytogenes dans l’environnement de quatre abattoirs de porcs au Québec; de vérifier la présence de génotypes identifiés comme persistants dans les aliments et les cas de listériose humaine et d’établir les mécanismes de persistance de la bactérie dans l’environnement de ces industries. Les résultats de ce projet de thèse ont montré qu’après les opérations de nettoyage et de désinfection, la composition de la contamination par L. monocytogenes selon les abattoirs et les secteurs était significativement différente. Ainsi, deux abattoirs ont montré une contamination plus élevée comparativement à un autre abattoir. Une importante diversité de souches de L. monocytogenes est présente dans l’environnement des abattoirs et des usines de découpe de viande. Cette diversité était généralement similaire entre les abattoirs sauf pour un seul abattoir qui a montré une diversité significativement plus élevée. La diversité des souches n’était pas variable en fonction de l’étape du processus d’abattage, soulignant la tolérance de ces souches aux stress spécifiques des différents environnements de ces industries. Cette étude a montré que la présence de souches persistantes de L. monocytogenes était plus importante au niveau des étapes post-éviscération de l’abattage, et particulièrement en découpe. Dans ces conditions, le risque de contamination des produits est très présent. La comparaison des caractéristiques génotypiques des souches persistantes avec celles des souches isolées des aliments transformés et des cas de listériose humaine a montré un lien significatif entre ces souches. La relation entre la fréquence importante de détections de souches présentant ces profils au Québec, mais aussi au Canada et leur persistance dans les nombreux environnements agroalimentaires autres que celui des abattoirs et des salles de découpe des viandes reste à être documentée pour une meilleure compréhension de l’origine des listérioses humaines. L’étude des différents mécanismes de persistance des souches de L. monocytogenes réalisée au cours de cette thèse a montré que la présence de gènes de résistance aux ammoniums quaternaires (QACs) dans certaines souches est particulièrement associée au caractère de persistance, alors qu’aucune différence dans la capacité à former du biofilm n’a été mise en évidence entre les souches persistantes et celles non persistantes. L’absence de caractère génétique évident et spécifique à la capacité de former le biofilm rend difficile l’association de ce dernier à la persistance des souches de L. monocytogenes. Néanmoins, le biofilm reste un phénomène pouvant expliquer en partie la persistance de L. monocytogenes. Par ailleurs l’étude de l’impact de la concentration en nutriments sur le biofilm de L. monocytogenes a montré qu’en conditions de limitation en nutriments, la structure du biofilm de L. monocytogenes était en forme de nid d’abeille attribuée à la présence d’une plus grande quantité d’ADN extracellulaire. Cette structure confère une meilleure stabilité au biofilm ce qui explique une plus forte biomasse. Nous avons également démontré ici une association du genre Listeria avec d’autres genres bactériens de l’écosystème microbien résiduel de la surface de l’environnement de découpe des viandes. Ainsi, la co-occurrence de Listeria spp. avec Pseudomonas spp. laisse croire à la présence d’une interaction entre les espèces de ces genres. D’autre part, la présence de plusieurs genres dont Sphingomonas, Paracoccus et Caulobacter est négativement corrélée avec celle de Listeria spp. Ceci ouvre la voie à des études portant sur les interactions spécifiques entre ces genres bactériens et Listeria, et particulièrement l’espèce monocytogenes. L’ensemble de ces études éclaire le phénomène de persistance chez L. monocytogenes : il ne s’agit pas d’un mécanisme unique pour toutes les souches présentant ce caractère mais plutôt le résultat d’une sélection basée sur la résistance aux antimicrobiens, la capacité à former du biofilm en interaction avec d’autres espèces bactériennes, le premier pouvant être nécessaire et suffisant. Cette sélection peut être favorisée également par l’existence d’une niche écologique favorable telle que des endroits difficiles d’accès au nettoyage et à la désinfection. L’importance de considérer les risques de contamination de L. monocytogenes en amont de la production des produits prêts à manger à base de viande a été démontrée dans ce travail, dans la mesure où, à partir d’une grande diversité de souches présentes dans ce secteur, émerge une population présentant des profils génotypiques similaires à ceux retrouvés dans les aliments et les cas de listériose humaine. Cette étude permettra donc une reconsidération de l’importance d’une surveillance cohérente de L. monocytogenes en amont de la production de prêt à manger, afin de limiter ainsi les risques de contamination des matières premières des industries de transformation. / Listeria monocytogenes is a Gram-positive bacterium widely distributed in various types of environment and can cause listeriosis, a rare but serious disease. The characteristics of this bacterium related to its pathogenesis and its ability to survive in harsh environments make it a harmful bacterium especially in the agri-food industries. Indeed, being an ubiquitous bacterium, it is also found in this type of environment leading to food contamination. The persistence of L. monocytogenes in the environmental food processing plants is a well-known phenomenon, but the mechanisms of persistence are still debated today. In addition, while strict regulations have been established in ready-to-eat industries in relation to the risk of contamination by L. monocytogenes, there is currently no information on the presence of this bacterium in early steps of pork product production in Canada. The aims of this project were 1) to investigate the distribution, diversity and persistence of L. monocytogenes isolates across slaughtering and cutting processes in four slaughterhouses, 2) to evaluate the association between the persistence attribute of L. monocytogenes genotypes and their detection in food and human listeriosis cases and 3) to study mechanisms involved in the persistence of L. monocytogenes, including biofilm formation ability, resistance to disinfectants and interaction with other bacteria from meat conveyor surfaces. Results showed that after cleaning and disinfection operations, the composition of L.monocytogenes contamination according to slaughterhouses and sectors was significantly different. Thus, two slaughterhouses showed higher contamination compared to another slaughterhouse. Results have shown also that a significant diversity of L. monocytogenes strains was present in the environment of slaughterhouses and cutting areas. Overall, the diversity did not vary depending on slaughterhouses except for one slaughterhouse which exhibited a higher strain diversity. According to the stage of slaughter process, this diversity was not variable underlying the tolerance of these strains to the stress encountered within the different environments in these plants. This study showed that the presence of persistent strains of L. monocytogenes in the post-evisceration stages was greater, particularly in cutting areas, suggesting a possibility of repeated contamination of meat products. When comparing the genetic profiles of persistent strains with strains isolated from processed and ready-to-eat foods and human listeriosis cases, a significant association was found, suggesting a persistence in other processing environments in addition to slaughterhouses. Our studies of the different persistence mechanisms of L. monocytogenes strains have shown that Quaternary ammonium compounds (QAC) resistance genes are particularly associated with persistent strains while no difference in the ability to generate a biofilm was observed between persistent and non-persistent strains. The lack of obvious genetic attribute(s) and specificity in the various isolates biofilm formation ability makes it difficult to solely attribute to the latter to the persistence of L. monocytogenes strains. Nevertheless, biofilm remains a phenomenon that can partly explain the persistence of L. monocytogenes. Furthermore, the study of the co-occurrence of Listeria spp. with other bacterial genera of the cutting surfaces microflora showed that Listeria spp. co-occurs with Pseudomonas spp. suggesting a possible interaction between species from these two genera. In the other hand, several other genera, of which Sphingomonas, Paracoccus and Caulobacter, negatively affect Listeria, which would suggest that these bacteria inhibit or limit the growth of the genus Listeria, and potentially L. monocytogenes, by competition for colonizing this habitat or, more particularly, for nutrients. Studies of these mechanisms have demonstrated that persistence of L. monocytogenes could not be explained by a single mechanism for all strains but through a selection phenomenon based on one or several attributes such as antimicrobial resistance, biofilm formation, and capacity to interact with other bacterial species. This selection pressure can also be affected by the existence of a favorable ecological niche such as difficult areas to access to disinfect. In conclusion, the importance of contamination risks by L. monocytogenes in the pig slaughterhouses was demonstrated by the presence of a great diversity of strains at this level but, more importantly, by the finding that the likelihood to recover persistent strains may be enhanced through resistance to industrials disinfectants and, to a lesser extent, by biofilm formation. These persistent strains shared similar genetic profiles to those found in foods and human listeriosis. This study supports the importance of a consistent and comprehensive monitoring of L. monocytogenes upstream of the ready-to-eat production, as a tool for limiting the risk of contamination of the raw materials of the processing industries.