La souche de Bacillus subtilis ATCC 21332 produit deux familles de lipopeptides (les surfactines et les fengycines/plipastatines) qui présentent des propriétés biologiques d’intérêt. La productivité des procédés fermentaires en mode continu ou discontinu et leur extrapolation à grande échelle est limitée par des problèmes cinétiques et technologiques notamment par le transfert d’oxygène et la formation massive de mousse. Le travail réalisé porte sur la mise en œuvre d’un procédé innovant permettant la production de lipopeptides sans mousse et sur l’extraction des molécules à partir du milieu de fermentation. Après des travaux concernant l’amélioration de la production des lipopeptides par des cellules de B. subtilis immobilisées sur des supports solides, un bioréacteur à disques tournants permettant la production importante et sélective de lipopeptides a été mis en œuvre. Des concentrations de plus de 1 g L-1 de lipopeptides ont été obtenues lors des fermentations. Le transfert d’oxygène, facteur limitant primordial de ce métabolisme chez B. subtilis, a été étudié. Il a été fortement affecté par l’agitation pour toutes les configurations du bioréacteur étudiées. Pour des KLa se situant entre 0,001 et 0,003 s-1, le métabolisme est orienté vers la synthèse de fengycines qui représentent jusqu’à 80 % des lipopeptides synthétisés. La productivité en fengycine particulièrement intéressante et la simplicité de la mise en œuvre du bioréacteur permet d’envisager une extrapolation de la production à l’échelle industrielle. Simultanément à la production, des études concernant l’extraction des lipopeptides par pertraction dans un contacteur à disques tournants ont été entreprises. Les résultats obtenus sur l’extraction de la surfactine montrent le potentiel de cette technique séparative pour la récupération des lipopeptides à partir de leur milieu de fermentation. / Bacillus subtilis ATCC 21332 produces two families of lipopeptides (surfactins and fengycins/plipastatins) with different biological properties of interest. The productivity of fermentation process in batch or continuous conditions and bioreactors scale-up are limited by the problems of oxygen transfer limitation and foaming. This work presents a novel process of non-foaming production of lipopeptides in a rotating discs bioreactor and pertraction studies on the recovery of lipopeptides from fermentation broth. The improving production of lipopeptides by B. subtilis immobilized on solid supports enabled the implementation of an original bubbleless bioreactor for a selective production of lipopeptides. More than 1 g L-1 of lipopeptides was produced in this new rotating discs bioreactor. The oxygen transfer, a key factor for the metabolism of B. subtilis, was studied, also. In every studied configuration of bioreactor, the transfer of oxygen was strongly affected by the agitation conditions. At KLa in the range of 0.001-0.003 s-1, mainly fengycin was produced (up to 80% of total lipopeptides). The obtained high fengycin selectivity and the simplicity of the implementation of the rotating discs bioreactor suggest its potential scale-up. The extraction of lipopeptides by pertraction in a rotating discs contactor was studied, also. The obtained results on surfactin recovery by pertraction allow to consider this technique as suitable for lipopeptides extraction from fermentation broth.

Le crissement des freins à disque se caractérise par des émissions sonores nuisibles pouvant atteindre 110 dB à des fréquences allant de 1 kHz à 20 kHz. Le contact frottant induit des mécanismes d'instabilité qui engendrent des vibrations non linéaires caractérisées par une grande richesse fréquentielle. Ces vibrations auto-Entretenues sont responsables des émissions des bruits de crissement. Les objectifs principaux de ces travaux de recherche sont d'une part, de mettre en place une méthodologie globale permettant d'estimer les émissions sonores induites par frottement. Cette démarche s'accompagne du développement d'outils numériques spécifiques à l'étude du rayonnement acoustique induit par frottement. D'autre part, on cherche à développer des méthodes simplifiées permettant l'estimation rapide et contrôlée des niveaux sonores. On souhaite également employer ces méthodes pour l'étude de l'influence de certains paramètres sur le comportement dynamique et le rayonnement acoustique. Dans un premier temps, un modèle simplifié de frein à disque capable de reproduire des instabilités par couplage de modes est construit. Ensuite, les vibrations non linéaires et autoentretenues induites par frottement sec sont calculées par intégration temporelle pour des cas d'instabilités à un et deux modes instables. Puis, la méthode acoustique multi-Fréquentielle proposée est utilisée pour caractériser le rayonnement acoustique. Cette méthode permet d'étudier l'influence du trajet de chargement de la pression de freinage ainsi que du coefficient de frottement. Les résultats montrent que ces deux paramètres influent significativement sur les comportements dynamique et acoustique. Enfin, une méthode de sélection des fréquences prépondérantes de crissement couplée à une méthode d'approximation de la pression acoustique rayonnée est développée. Cette approche permet d'estimer rapidement les niveaux sonores avec une erreur contrôlée. Son efficacité est prouvée à l'aide d'une comparaison avec des résultats numériques issus de la méthode des éléments finis de frontière. / Brake squeal phenomenon is caracterized by high noise levels up to 110 dB in a frequency range from 1 kHz to 20 kHz. Frictional contact induces instabilities which generate non linear vibrations associated with a complex spectrum. These self-Excited vibrations are responsible for squeal noise. The first main objective of this work is to develop a global approach for the calculation of squeal noise emissions. This approach involves the development of specific numerical tools dedicated to friction-Induced noises. The second aim is the development of numerical tools which allow us to quickly well estimate squeal noise levels. These approaches are used to investigate the influence of parameters on dynamic and acoustic behaviors of a simplified brake. Firstly, a simplified disc-Pad model with friction is proposed. It is capable of reproducing classical cases of instability by mode coupling. Then, the friction-Induced non linear selfexcited vibrations are calculated by temporal integration for cases with one and two unstable modes. Secondly, the multi-Frequency acoustic calculation method is developed and used to calculate the radiations. Thirdly, these approaches allow us to investigate the influence of the path of loading followed by the braking pressure and the friction coefficient. Numerical results show that these two parameters significantly modify the dynamics and the radiations of the brake during squeal events. Finally, a method which allows to detect the predominant squeal frequencies is proposed. An approximation of the radiated sound power is also developed. These two approaches allow to quickly well estimate the squeal noise with a controlled error.

Mon travail de thèse a porté sur la simulation numérique du comportement dynamique de poussières et de petits corps autour d’étoiles, appliqué à deux grands domaines de localisation : les disques de débris et les exozodis.Concernant les disques de débris, je me suis plus particulièrement intéressé aux arches mouvantes observées sur une période de 15 ans au sein du disque d’AU Mic. En supposant qu’elles proviennent toutes d’un corps parent unique et que les grains composant les arches ont la même dynamique que les arches elles-mêmes, j’ai montré que le corps parent doit être plus interne que la ceinture de planétésimaux (<25 UA) et qu’il peut être sur une orbite circulaire ou fixe par rapport à l’observateur. Afin d’expliquer la vitesse apparente des arches, il est nécessaire que les grains les composant soient submicrométriques pour être suffisamment sensibles à la pression du vent stellaire. Le champ magnétique à grande échelle de cette étoile est suffisant pour expliquer l’élévation verticale des arches, mais l’interaction des grains avec ce champ nécessite des études plus approfondies.D’autre part, j’ai développé un code numérique permettant de tester l’origine dynamique des poussières constituant les exozodis, en comparant les résultats de mes simulations aux observations. J‘ai montré que le scénario classique de migration par PR-drag de grains provenant d’une ceinture externe froide produit trop de flux dans le moyen infrarouge en regard du proche infrarouge, et cet effet n’est pas suffisamment contrebalancé par l’accumulation proche de la distance de sublimation. En revanche, le scénario cométaire, avec un apport de matière au plus près de l’étoile, permet de modérer le flux en moyen infrarouge. Les observations peuvent être reproduites avec une dizaine de comètes kilométriques autour de chaque étoile. Le code que j’ai conçu est capable d’appréhender de nombreux effets physiques, et il est possible de tester l’influence du DDE, de la pression du vent stellaire ou encore du champ magnétique.Par mon travail, j’ai montré que la prise en compte de la dynamique des grains de poussière permet de contraindre les propriétés physiques des grains, et j’ai développé des outils numériques adaptables à de nombreux cas de figures afin de pouvoir caractériser la diversité et la complexité de la poussière observée autour des étoiles. / During my thesis, I numerically simulated the dynamical behaviour of dust and small grains around stars, applied to two ranges of stellar distance : debris disks and exozodis.Concerning debris disks, I focused on the fast moving arch-like structures observed over 15 years inside the disk of AU Mic. Supposing that they all come from a single parent body and that the dust composing the arches have the same dynamics, I showed that the parent body must be closer-in than the planetesimal belt (<25 au), on a circular orbit or static with respect to the observer. Grains must be submicronic in order to explain the apparent velocity of the arches, gained by means of stellar wind pressure. Large-scale magnetic field of the star is large enough to explain the vertical extent of the arches, but require further investigations.I also developped a numerical code in order to test the dynamical origin of dust composing exozodis, to compare its results to the observations. I showed that the classical PR-drag scenario involving grains drifting inward from a distant cold parent belt produce an excess flux in mid-infrared compared to the near-infrared, unbalanced by the pile-up. The cometary scenario, by producing dust very close to the star, emits less in mid-infrared. A ten of kilometric comets can reproduce the flux levels observed around all stars. This numerical code is also able to handle the DDE, the stellar wind pressure or the magnetic field.During my work, I showed that taking into account the dust dynamics can constrain the dust physical properties. I developped adaptative numerical tools that can handle the variety and complexity of dust observed around stars.

Les endommagements provoqués par le fretting sont multiples et peuvent causer de sévères disfonctionnements. Il est donc nécessaire d’étudier le fretting, en particulier dans le cas des alliages de titanes fréquemment employés dans l’aéronautique. Les endommagements générés par fretting peuvent être de l’usure, de la fissuration ou bien une combinaison des deux. La distinction entre ces deux comportements entraine régulièrement une dichotomie dans le choix des sujets traités. L’étude présentée ici fait le choix de rassembler en une seule démarche les études d’usure et de fissuration. Cette approche permet d’avoir une vision d’ensemble du comportement en fretting et fretting-fatigue d’un contact aube-disque dans un compresseur haute pression. Afin de respecter les contraintes industrielles, l’étude est réalisée à haute température (450°C) avec un contact plan sur plan revêtu. Pour réaliser cette étude, un dispositif expérimental original a été mis en place et validé. Les premiers résultats tribologiques montrent un effet majeur de la pression de contact sur le comportement tribologique de l’interface. Le coefficient de frottement du traitement de surface étudié diminue quand la pression de contact augmente. Une hypothèse d’expulsion du lubrifiant solide inclus dans le dépôt est proposée pour expliquer ce phénomène. Les résultats d’usure et notamment les analyses physicochimiques montrent un comportement sacrificiel du dépôt qui est usé préférentiellement au contre-corps. Cette caractéristique est bénéfique car dans l’application industrielle le contre-corps (le disque) doit être protégé en priorité par rapport à la pièce revêtue (l’aube). Les résultats d’usure dans la configuration industrielle sont complétés par une étude plus fondamentale mettant en évidence l’influence de la fréquence et du cycle de chargement du contact. La morphologie des traces d’usure est modifiée par ces deux facteurs, et le taux d’usure énergétique est également modifié. L’étude de la fissuration est menée en fretting simple et en fretting-fatigue. La fissuration du contre-corps non revêtu est modifiée par l’application d’un dépôt sur le poinçon revêtu. L’effet est principalement observable sur la longueur maximale de fissure, qui est divisée par deux dans le cas revêtu. Les résultats en fretting-fatigue sont également modifiés par la présence du revêtement, dont l’effet est plus présent pour les grands nombre de cycles. Enfin, une représentation des résultats sous forme de diagramme polaire normalisé est proposée afin de donner une image claire de l’ensemble des performances du dépôt. / Fretting damage is a major cause of defect. It is mandatory to study fretting in order to improve material performances, especially for titanium alloys used in aeronautics. Fretting induces wear, cracking or both damages in bodies in contact. The usual topics of fretting studies deal with one of these damages. In the one presented here, wear and cracking are studied simultaneously. This point of view allows a global approach of the blade-disk contact behavior in case of fretting in a turbojet high pressure compressor. Due to industrial constraints, the temperature of this study is 450°C and the contact geometry is coated plane on plane. This study is performed on an original experimental setup made for it. This setup enables fretting-fatigue tests at constant fretting force even if fatigue force varies. The first’s results regard tribological behavior. A significant effect of pressure is shown: the more the pressure, the smaller the coating friction coefficient. The given hypothesis is an expulsion of solid lubricant contained in surface treatment. Wear results show a sacrificial behavior of the coating. The surface treatment is worn preferentially than counter-body. From an industrial point of view, this characteristic is a good way to protect the uncoated counter-body (disk) instead of coated part (blade). In parallel, another study shows effect of frequency and load variation during cycle in a more fundamental case. Wear scar profile and wear rate is modified by these two parameters. Plain fretting tests and fretting-fatigue tests are performed to study fretting cracking process. Fretting induced cracking on counter-body is modified by coating on the punch. Maximal crack length is twice as short in coating condition as in uncoated condition. In fretting-fatigue, the coating is more efficient in high cycle fatigue. As a conclusion, a polar diagram is used in order to present global results and performances of the coating.

Les contraintes thermiques et mécaniques vues par les turbines haute pression ont conduit à la conception de turbines à aubes monocristallines. Ces aubes utilisent des nuances présentant d’excellentes propriétés en fluage selon les directions cristallographiques de type <001> et ont ainsi permis, en augmentant la température des gaz et la vitesse de rotation de la turbine, une amélioration des performances spécifiques des turbomachines. En utilisation, les aubes sont principalement soumises à l’accélération centrifuge induite par la rotation de la turbine autour de son axe. Ce chargement est cyclique avec des cycles qui correspondent au décollage/atterrissage, mais aussi à des vibrations aux fréquences plus hautes pendant la phase de vol. Le chargement de la pale est transmis au disque de turbine par une liaison de type pied de sapin, qui par nature contient un jeu. Au niveau du contact aube/disque les contraintes sont très élevées et des mouvements oscillatoires de faible amplitude apparaissent. Cette configuration de contact est appelée fretting et sa superposition avec la fatigue oligocyclique est appelée fretting fatigue. On rencontre le phénomène de fretting fatigue dans la plupart des contacts quasi-statiques subissant de la fatigue et des vibrations. C’est un phénomène qui réduit considérablement la durée de vie des assemblages. Les travaux de cette thèse se sont articulés autour de deux grands thèmes ; la connaissance du matériau et en particulier de la couche corticale (couche superficielle de la matière modifiée par le traitement de grenaillage) et l’étude des endommagements subits lors des différents chargements mécaniques élémentaire de l’attache aube/disque. Le grenaillage fait partie du processus de fabrication des pieds de pales. Il permet d’aplanir les rainures de rectification et de pré-contraindre localement le matériau en compression. Il a été montré par le passé qu’il augmentait la durée de vie moyenne en fatigue des éprouvettes technologiques représentatives de l’attache aube/disque. C’est donc un traitement mécanique fondamental. Sur un monocristal le grenaillage, en déformant plastiquement la couche corticale, modifie profondément la structure du matériau, et augmente significativement la concentration en dislocation. Ce nombre important de dislocations contribue à une rotation locale du réseau cristallographique. Ainsi la couche corticale ne peut plus être considérée comme orthotrope. Pour caractériser ces rotations, deux techniques ont été utilisées. Dans un premier temps, l’observation de la matrice γ a permis d’identifier la rotation du réseau cristallographique, ensuite une série de mesures par EBSD a permis de la quantifier. Par la suite, c’est la relaxation de la contrainte résiduelle introduite par le grenaillage dans un alliage polycristallin à base de nickel qui a été étudiée. Deux processus de relaxation ont été étudiés, le premier thermique et le second mécanique. Ces deux processus ont des cinétiques extrêmement importantes comparées à la durée de vie d’un moteur. Pour analyser le comportement en fissuration d’un plan monocristallin (MC2) soumis à une sollicitation de fretting imposée par un cylindre polycristallin (Udimet 720), trois orientations ont été sélectionnées parcourant l’ensemble des configurations rencontrées sur une aube. Les premiers résultats montrent que l’orientation du plan n’a pas d’influence sur le coefficient de frottement. Ensuite, le seuil d’amorçage a été déterminé, ce faisant les observations fractographiques des plans de MC2 ont mis en valeur l’importance de l’orientation relative des plans octaédriques et de la direction de fretting sur la direction de croissance des fissures. Ces constatations ont conduit à la réalisation de modèles éléments finis prenant en compte le caractère cubique des monocristaux de nickel et permettant d’évaluer l’amplitude du cisaillement résolu subi par un plan de fretting. [...] / No abstract

L'observation de rotateurs lents dans les régions de formation d'étoiles reste une énigme car il faut une évacuation efficace du moment cinétique due à l'accrétion sur ces étoiles, qui sont de plus en contraction. L'interaction de leur champ magnétique avec un disque est alors une solution possible à ce problème. Après avoir fait le bilan des contraintes observationnelles et théoriques, on la modélise avec un champ magnétique dipolaire et un disque incluant les effets dissipatifs. On effectue alors des simulations numériques avec le code VAC.<br />Le premier objectif de cette thèse est de ré-examiner les conditions nécessaires pour détourner l'écoulement du disque dans une colonne d'accrétion. Un nouveau critère analytique et prédictif est obtenu pour trouver la position de troncation du disque par la magnétosphère et on montre l'importance du gradient de pression thermique dans le disque. La physique des colonnes d'accrétion est expliquée en détail. On confirme les résultats numériques de Romanova et al. (2002, ApJ, 578) pour un champ magnétique faible (140G) et de faible taux d'accrétion (10^{-9} Msol par an). On ne trouve pas de vent de disque ou de vent X, et l'étoile est accélérée par l'interaction avec son disque dans le cas où on a un rotateur lent. <br />Le deuxième but est de tester la robustesse de l'accrétion magnétosphérique en variant le champ magnétique et la vitesse de rotation de l'étoile ainsi que l'importance des effets dissipatifs. Les colonnes d'accrétion sont toujours présentes avec des oscillations en présence de viscosité. Le taux d'accrétion sur l'étoile diminue quand son champ magnétique ou sa vitesse de rotation augmente, ce qui réduit l'apport de moment cinétique à sa surface. Pourtant, on ne trouve pas un état où la rotation de l'étoile est fixée à une faible valeur par la présence du disque. Un vent stellaire est une autre façon de la freiner comme on le voit dans nos simulations.

Made available in DSpace on 2015-03-05T18:11:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 9 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo deriva de um projeto de pesquisa maior que verifica como se dão as interações entre atendentes do Disque Saúde e mulheres que buscam o serviço. Esse projeto maior, bem como o presente estudo, é realizado através da perspectiva teórico-analítica da Análise da Conversa (Sacks, 1992; Schegloff, 2007). Os dados constituem 126 interações gravadas em áudio durante duas semanas de incursão na Ouvidoria do SUS em Brasília, onde se localiza a Central de Atendimento do Disque Saúde, e informações sobre o contexto de trabalho da instituição, coletadas ao longo de um ano. As interações gravadas em áudio foram transcritas e revisadas seguindo as convenções propostas por Jefferson (1984), traduzidas e adaptadas por Schnack, Pisoni e Ostermann (2005). O foco específico desta dissertação é descrever e discutir dois momentos na interação entre mulheres e atendentes do Disque Saúde: I) o momento da construção do entendimento do que seja a solicitação da usuária, ou seja, o motivo da ligação – que acontece via formu / This study derives from a larger research project that verifies how the interactions between the Disque Saúde call takers and women that seek the service occur. This larger project, as well as the present study, is performed through the theoretical-analytical perspective of Conversation Analysis. The data comprise 126 audio-recorded interactions during a two-week incursion at the SUS information center in Brasília, where the Disque Saúde call center is located, and data about the institution’s working context, collected throughout the period of one year. The recorded interactions were transcribed and revised according to conventions proposed by Jefferson (1984), translated and adapted by Schnack, Pisoni and Ostermann (2005). The main focus of this paper is to describe and discuss two moments in the interactions between the callers and the call takers of Disque Saúde: I) the moment of construction of the understanding of what the callers’ request might be, that is, the reason for the call – which happens via

L'occurrence en service commercial de fissures macroscopiques dans certains disques de frein TGV a pu être reliée au type de garniture utilisé. L'objectif de cette thèse est de comprendre cette relation, d'identifier les paramètres d'influence et de proposer des voies d'amélioration pour la conception de garnitures à risque de fissuration réduit. Le comportement thermique de quatre couples disque-garnitures est d'abord analysé par le biais d'une campagne expérimentale de freinage originale. Elle met en évidence différents types de localisations thermiques et permet d'identifier des signatures thermiques caractéristiques des garnitures. Le lien entre localisations thermiques et risques de fissuration est ensuite établi à l'aide d'une modélisation thermomécanique. Des indicateurs tenant compte des caractéristiques spatiales et temporelles des localisations thermiques ainsi que des niveaux de température atteints sont proposés. Ils permettent de classer les garnitures testées dans un graphe de " criticité ". Enfin, une étude d'influence des caractéristiques mécaniques et thermiques des garnitures sur les localisations engendrées permet de dégager des préconisations et des voies d'amélioration pour la conception de nouvelles garnitures. La caractérisation expérimentale du comportement de deux nouvelles garnitures, l'une s'approchant le plus des préconisations faites, l'autre s'en éloignant fortement, montre la pertinence de l'approche développée et la validité des préconisations

Lors du dimensionnement des turbomachines, les motoristes sont tenus par la réglementation de démontrer l'intégrité des pièces tournantes (disques et compresseurs) par un essai de survitesse : la pièce ne doit pas éclater sous l'effet du chargement mécanique et thermique avant la vitesse imposée par la réglementation. Cette exigence permet de garantir une marge de s'ecurité d'au moins 20 % entre la vitesse d'éclatement et les conditions normales de fonctionnement. L'évolution réglementaire permettra à terme d'utiliser des prévisions numériques préalablement validées par des essais. Les simulations, réalisées à l'aide de calculs élastoplastiques par éléments finis en grandes déformations, surestiment à l'heure actuelle la vitesse d'éclatement pour des pièces réalisées en Udimet 720, un superalliage à base de Nickel. Une prévision plus fiable de la vitesse d'éclatement nécessite une connaissance détaillée du comportement elasto-visco-plastique et du type de rupture du matériau. La prévision de la vitesse d'éclatement d'un disque en rotation est obtenue par analyse limite. Les paramètres du matériau influents sur cette vitesse limite sont dégagés dans cette étude. En conditions normales de fonctionnement, la température moyenne des disques est proche de 500°C. A cette température, l'effet Portevin Le Chatelier (PLC) apparait lors d'essais de traction sur des éprouvettes en Udimet 720. La simulation de cet effet nécessite l'utilisation d'un modèle de comportement tenant compte du vieillissement dynamique. Ce modèe entraine généralement une localisation de la vitesse de déformation sous forme de bandes. Une analyse de localisation a été effectuée dans le but d'utiliser ce modèle pour des disques en rotation. Il est démontré dans cette thèse deux résultats principaux au sujet de la simulation de l'éclatement des disques en Udimet 720 : (i) à la température ambiante, la vitesse d'éclatement est principalement influencée par le choix du critère de plasticité et par la contrainte limite à la rupture. (ii) à haute température (500°C), l'effet PLC change la réponse globale des disques sans pour autant modifier significativement leur vitesse d'éclatement. Cette thèse constitue le thème 3 du projet de recherche concerté entre Turboméca, l'Onéra, Snecma et le Centre des Matériaux - Mines Paris - ParisTech intitulé "Durée De Vie". Ce projet est supporté financièrement par la DGA et la DPAC.

Th.--Méd.--Caen, 1983. N°: 1154.