Les broches d’Usinage à Grandes Vitesses sont des systèmes mécaniques très précis au comportement dynamique complexe et sensible. La moindre instabilité lors de l’usinage peut générer des défauts sur les pièces et réduire considérablement la durée de vie de la broche. Afin de prédire et mieux comprendre le comportement dynamique de telles broches, notamment vis-à-vis des conditions d’exploitations (vitesses de rotation, température, usure, …) un modèle numérique basé sur une approche phénoménologique est proposé. Dans un premier temps le comportement axial du système de roulements préchargés est considéré. L’équilibre axial est résolu de manière itérative en calculant les raideurs des roulements à partir d’un modèle analytique tenant compte notamment des effets dynamiques sur les billes. Ce modèle axial est recalé grâce à des mesures expérimentales de chargement axial de broche et permet l’obtention des matrices de raideurs des roulements ainsi que des valeurs des efforts et des raideurs de précharge de la broche étudiée. Un modèle de comportement dynamique global est alors développé. Un excitateur électromagnétique permettant d’appliquer une excitation dynamique sur la broche en rotation est utilisé pour rendre possible l’identification des paramètres du modèle. Celui-ci est enrichi pour modéliser au mieux le comportement observé expérimentalement. Le modèle numérique est alors utilisé pour étudier l’influence des conditions d’exploitations sur le comportement dynamique de la broche et sur sa stabilité en usinage. / High Speed Machining spindles are very efficient systems with a complex and sensitive dynamic behavior. Stability issues during machining can lead to bad quality of machined parts and also can reduce spindle lifetime. During this thesis, a numerical model has been developed to predict such instabilities. It also aims to improve the understanding of the spindle behavior and its variations with operating conditions (spindle speed, temperature, wear …). A phenomenological approach has been chosen for the model. At first, the axial behavior of the preloaded bearing system is considered. The axial equilibrium is resolved iteratively. The bearing stiffness are obtained from an analytical model that considers dynamic effects on bearing balls. The model updating performed on this axial model with a specific experiment lead to the complete bearing stiffness matrices and to preload parameters values. A radial model of the dynamic behavior of the spindle is then developed. An electromagnetic excitation device is used to measure the dynamic behavior of the spindle while rotating. The model parameters are identified from this experiment and some enrichment are proposed to improve the simulations results. Simulations are finally performed to study the influence of the operating conditions on the dynamic behavior of the spindle and also on its stability.

En nature il existe des matériaux dits vitreux qui, si refroidis brusquement au delà d'une certaine température, n'atteignent l'équilibre avec leur environnement que sur des temps très longs et manifestent des propriétés dynamiques particulières qui caractérisent l'état vitreux. Cet état ne peux se décrire à travers des quantités thermodynamiques statiques, mais qu'à travers des quantités purement dynamiques. Le formalisme thermodynamique des histoires, introduit par Ruelle dans le contexte des systèmes dynamiques et adapté aux systèmes à dynamique Markovienne en temps continu par F. van Wijland, C. Appert-Rolland et V. Lecomte, prend en compte l'histoire, ou trajectoire dans l'espace des phases que le système a suivi et ne met en jeu que des quantités purement dynamiques. Cette thèse consiste en l'application de ce formalisme à plusieurs modèles de verres et montre qu'une transition de phase dynamique dans l'espace des histoires est la signature de l'état vitreux dans lequel se trouve le système.

Nous avons élaboré une nouvelle théorie dynamique des satellites galiléens ajustée aux observations. Un programme numérique a été développé afin de pouvoir simuler le mouvement des satellites. Nous avons ainsi évalué une grande quantité de perturbations généralement négligées, et ainsi grandement amélioré la modélisation du système. La solution numérique a ensuite été ajustée à plusieurs types d'observations (photographiques, CCD et phénomènes mutuels) entre les années 1891 et 2002. Un total de plus de 2000 observations a été utilisé, dont les observations des campagnes PHEMU de 1985 et 1991. <br />Une analyse en fréquence a finalement été effectuée dans la perspective d'obtenir une représentation sous forme analytique du système. Une méthode de filtrage pour séparer les courtes périodes des longues périodes a été développée pour résoudre des difficultés techniques (longueur d'échantillonnage, longues périodes solaires).<br />Notre théorie a aujourd'hui une fidélité de représentation de quelques dizaines de kilomètres sur un siècle, et reste définie sur plus de 1500 ans.

Dans cette thèse, on s'intéresse à deux problèmes. Le premier est de savoir si une limite d'une suite de courbes analytiques est une lamination dans un sens faible. On montre que cela se produit quand on a un contrôle du genre des courbes analytiques par leur aire. Le second concerne la dynamique holomorphe dans le plan projectif complexe. On cherche à voir si le genre des préimages d'une droite projective par un endomorphisme holomorphe se concentre dans des zones dynamiquement intéressantes. Pour un endomorphisme générique, on montre qu'il y a concentration de genre sur le support de la mesure de Green.

Les films minces de polymères font désormais partie intégrante de notre vie quotidienne sous forme par exemple d’adhésifs et de lubrifiants. Les macromolécules qui les composent présentent de nombreux paramètres modulables tels que leur nature chimique, leur masse moléculaire ou encore leur flexibilité, permettant d’atteindre des performances très contrastées et d’envisager un large domaine d’applications, notamment dans le secteur des nanotechnologies. Ces nouveaux développements nécessitent cependant de maîtriser la stabilité de ces couches minces de polymère. En effet, que ce soit dans le cadre de la tendance à la miniaturisation nécessitant de structurer les films à des échelles nanométriques ou dans le cadre d’applications tribologiques faisant appel aux propriétés mécaniques des polymères, leur stabilité est un critère essentiel qui conditionne leurs performances. De nombreuses propriétés des systèmes polymères sont directement déterminées par les interfaces du matériau dont l’étude est commodément réalisée par l’intermédiaire d’un confinement des chaînes. Dans ce contexte, nous étudions dans une première partie les conséquences de la nature chimique d’un polymère à l’état vitreux soumis à une contrainte mécanique appliquée en surface. Nous montrons tout d’abord que la cristallisation permet d’obtenir une structuration hiérarchique de la surface des films. Sur base de ces travaux, nous avons ensuite réalisé une structuration de surface par l’intermédiaire d’un microscope à force atomique (nanorubbing) qui permet un contrôle extrêmement précis des déformations imposées. Enfin, nous tâcherons d’apporter une contribution à la controverse sur la mobilité des chaînes polymères au sein de films minces. La seconde partie de notre travail s’intéresse au comportement rhéologique de longues chaînes de polymères confinées que nous étudions grâce au processus de démouillage de films minces, une conséquence directe de l’influence des interfaces sur la stabilité des films. Les propriétés des fluides viscoélastiques sont détaillées afin de mettre en évidence l’importance de paramètres physiques trop souvent négligés tels que le stress résiduel. Nous démontrons enfin que l’étude de l’interface associée aux dynamiques de retrait du film permet de caractériser la relaxation de chaînes confinées et d’en déduire la stabilité du système étudié.

Au XIX ème siècle, la construction d'un réseau de digues autour du delta du Rhône a conduit à l'établissement de nouveaux milieux colonisés par de nouvelles espèces végétales et animales. Ces nouveaux milieux caractérisés, entre autre, par des marais temporaires ont vite été utilisés comme pâturage par le bétail et les chevaux durant la période estivale. Le Scirpe maritime (Scirpus maritimus L.) présent dans ces terres fertiles est alors devenu une des espèces végétales les plus appétantes pour ces herbivores qui en consomment les parties aériennes. Au début des années 80, les Oies cendrées (Anser anser anser) ont commencé à s'installer en quartier d'hivernage dans ces marais temporaires et leur ef'fectif' n'a cessé d'augmenter pour atteindre 1300 individus au cours de l'hiver 1999/2000. En se nourrissant des tubercules de Scirpe maritime, les oies occasionnent des déconnexions physiologiques dans les chaînes rhizomateuses que forment les parties souterraines de Scirpus maritimus. De telles déconnexions peuvent perturber l'allocation des ressources, le mode de reproduction et par conséquent la dynamique des scirpaies. Nous avons déterminé les tailles optimales de quadrat et de carotte pour échantillonner les parties aérienne et souterraine de Scirpus maritimus. Par la suite, nous avons élaboré des relations allométriques sur Scirpus maritimus. Un total de 115, 120 et 60 tiges a été échantillonné en 2002 et 2003 dans un marais brouté et pâturé par les oies et le bétail et en 2003 dans un marais non fréquenté par ces herbivores, respectivement. Ces relations nous ont permis d'estimer la biomasse aérienne du Scirpe maritime dans chacun de ces marais. Nous avons également déterminé la relation entre les biomasses aérienne et souterraine, Nous avons utilisé les précédentes données de biomasses et de densités (aériennes et souterraines) pour discerner si les plants de Scirpe allouaient différemment leurs ressources dépendamment que ceux-ci sont broutés et pâturés par les deux herbivores. Des données sur la salinité de l'eau, la durée de submersion et la densité d'oies en alimentation ont également été intégrées dans les analyses. Les quadrats de 15 x 15 cm et les carottes de 15 x 15 x 15 cm se sont avérés être les tailles optimales pour échantillonner les parties aérienne et souterraine. La hauteur et le diamètre ont expliqué plus de 95% de la variation de la biomasse des tiges mais les modèles allométriques différaient entre les années et entre les marais. Malgré une sous-estimation des relations allométriques sur la biomasse obtenue par l'échantillonnage destructif, les résultats sont encourageants dans le sens où ils nous permettent de voir qu'il est possible d'estimer de manière non destructive les biomasses aérienne et souterraine dans des milieux perturbés; la biomasse de tubercules et la biomasse souterraine totale ayant été prédites avec justesse par la biomasse aérienne. Même si la biomasse souterraine est deux fois plus importante dans le marais brouté, il semble que les oies et le bétail n'aient pas eu un impact important sur la structure et la dynamique des scirpaies étudiées. Il est possible que les ef'fets des herbivores aient été tamponnés par l'étroit niveau d'intégration physiologique des genets de scirpe. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Relations allométriques, Échantillonnage non destructif, Scirpus Maritimus, Herbivorie, Allocation des ressources, Plante clonalc, Biomasse, Scirpe maritime, Marais.

Ce mémoire repose sur la notion que l'industrie pharmaceutique mondiale traverse une sévère « crise » de productivité (Wood Mackenzie, 2003 ; Van Arnum, 2003; Banerjee et al., 2001 ; Bolten et DeGregorio, 2002; Graves et Langowitz, 1996). Depuis les dernières années, l'industrie a peu innové en nouveaux médicaments commercialisés annuellement. Pourtant, les investissements n'ont cessé de croître, passant de 1,3 milliard de dollars U.S. en 1977, à 32,1 milliards de dollars U.S. en 2002 (PhRMA, 2004). La diminution du nombre d'approbations de nouveaux médicaments, combinée à l'augmentation croissante des dépenses en R-D, ont eu pour effet d'augmenter substantiellement le coût moyen de production estimé d'un nouveau médicament. Les données disponibles montrent l'émergence d'une nouvelle structure de coûts. Celle-ci semble avoir provoqué un changement dans la perception des grandes firmes au sujet de la taille minimale efficace (TME) permettant de conserver un avantage concurrentiel; puisque dès le début des années 1990, d'importantes vagues de fusions et d'acquisitions furent constatées dans ce secteur. Malgré la consolidation de l'industrie, les données disponibles montrent que la productivité continue de décroître. Face à cette situation, plusieurs universitaires et acteurs de l'industrie se sont penchés sur les causes possibles de cette « crise » de productivité (James, 1994; Drews et Ryser, 1996; Christensen, 1997). Cependant, aucun chercheur ne s'est intéressé à l'apport d'une modélisation structurelle par rétroaction de ces difficultés. De la revue de la littérature semble émerger un cercle vicieux stratégique (nommé « paradoxe stratégique ») qui permet de montrer que les stratégies déployées par les grandes firmes de l'industrie pourraient ne pas produire les résultats escomptés à moyen et long terme. Appuyée par une collecte de données exhaustive, cette recherche propose une modélisation par la dynamique des systèmes du « pipeline » d'études cliniques, de fabrication et de commercialisation des 14 meneurs de l'industrie mondiale. L'objectif de la recherche consiste à analyser et à comprendre les diverses influences et rétroactions entre les variables et leurs impacts sur l'état de ce système. L'analyse des comportements du modèle a permis d'illustrer, par la simulation, le « choc global » du paradoxe stratégique sur la productivité. Sommairement, le modèle montre que les stratégies mises en place pour contrer la crise de productivité auraient des répercussions inattendues sur l'état du système. Les stratégies déployées contribueraient, de fait, à entretenir les difficultés associées à la productivité et ainsi à accentuer la « crise » actuelle. La simulation de divers scénarios permet d'évaluer et d'exposer de manière systémique les causes possibles de ce paradoxe. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Industrie de la recherche pharmaceutique, Dynamique des systèmes, Modélisation, Crise de productivité, Paradoxe stratégique, Fusions et acquisitions (F-A).

Tout comme l'indique Whorf, nous analysons le monde à l'intérieur du cadre sémantique de notre langue maternelle. Il en va de même pour la résolution de problèmes à l'aide de langages de programmation. Les possibilités offertes par un langage et sa syntaxe façonnent notre conception du domaine du problème. Ainsi, si la langue forme notre pensée, les mots qui la composent ne sont parfois pas suffisants pour exprimer toute la richesse de nos idées. Par exemple, les spécialistes de domaines particuliers utilisent souvent un jargon. Pour s'en convaincre, il suffit d'écouter la conversation de deux professionnels d'un domaine qui nous est inconnu. Nous constatons qu'ils ne parlent pas tout à fait la même langue que nous. Ils s'échangent des idées et discutent de concepts en utilisant des mots et des expressions qui semblent étranges. Ainsi, les experts d'un même domaine développent leur propre jargon i.e. un langage spécifique à leur domaine d'affaire. Cette nouvelle langue leur permet de communiquer leur pensée de façon rapide et précise sans s'encombrer des détails et des lacunes de la langue « hôte ». Dans le présent travail, nous posons un regard sur les constructions linguistiques permettant la remise en valeur de la construction de langages spécifiques à un domaine d'affaire (DSL) : système de types dynamiques, métaprogrammation et éléments syntaxiques divers. Nous réalisons un survol des DSLs. Que sont-ils? Quand, comment et pourquoi les construisons-nous? Nous voyons aussi quelques patrons de conception de DSLs. Finalement, nous appliquons la théorie exposée à un problème réel. Nous montrons les avantages apportés par l'élaboration et l'utilisation de DSLs dans le cadre du développement de logiciels. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Langages dynamiques, DSL, Métaprogrammation, Groovy.

Cette étude a été réalisée afin d'évaluer les relations entre les conditions environnementales, la structure spatiale multi-échelles et les traits fonctionnels pouvant influencer la structure des communautés. Dans le premier chapitre, l'influence à différentes échelles de l'environnement et de la structure spatiale sur divers descripteurs biologiques décrivant la distribution de 17 espèces de poissons des rivières a été déterminée. Dans le second chapitre, la relation entre l'environnement et la variabilité phénotypique de la morphologie et de la capacité de nage de 10 espèces de poissons des rivières a été évaluée. Pour ce faire, nous avons étudié les communautés de poissons des rivières dans la région des Laurentides au Québec, Canada. Le plan d'échantillonnage représentait le réseau hydrographique de la région et était de nature hiérarchique. Il comprenait trois bassins versants (e.g., rivière Rouge, du Nord et Ouareau), à l'intérieur desquels 39 sites ont été répartis et divisés en 143 sections au total, chacune associée à un type de mésohabitat (e.g., rapide, droit et fosse). Pour chaque section, les poissons ont été capturés à la pêcheuse électrique, anesthésiés et photographiés afin de déterminer leur présence-absence et évaluer leurs caractéristiques morphologiques en utilisant la géomorphométrie. Également pour chaque section, des conditions environnementales ont été évaluées afin de caractériser le milieu. De plus, certains poissons ont été soumis à un protocole de nage standard au laboratoire pour déterminer leur capacité de nage soutenue. Les résultats du premier chapitre ont souligné l'importance de l'échelle choisie en ce qui concerne la variabilité des conditions environnementales et de la distribution des poissons, en plus des patrons de cooccurrence et de diversité. Sur les 17 espèces retenues pour cette partie, 60% a sélectionné un type d'habitat particulier. La distance par voie d'eau totale entre les sites est celle qui a modélisé le plus fidèlement la structure spatiale de l'environnement et la distribution des espèces. L'environnement et la structure spatiale ont expliqué significativement les patrons de distribution et de cooccurrence. De plus, notre perception des patrons de diversité est affectée par le choix d'une approche hiérarchique ou non-hiérarchique. Le second chapitre a identifié des patrons de différentiation morphologique entre les types d'habitat pour 80% des espèces. Ces variations morphologiques sont présentes entre les populations provenant de différents mésohabitats indépendamment des bassins versants, mais ne sont pas constantes entre les espèces. Il est possible que différentes espèces aient des stratégies particulières pour surmonter des défis semblables. Les espèces qui n'ont pas démontré de divergences sont benthiques, ce qui peut expliquer qu'ils ressentent et répondent moins aux caractéristiques environnementales. Le mésohabitat ne semble pas affecter le niveau d'intégration phénotypique des populations, bien qu'il semble y avoir des différences entre les espèces. Aucune relation significative n'a été observée entre la capacité de nage et le type d'habitat, l'identité des espèces, les descripteurs reflétant la distribution ou la sélection d'habitat et la morphologie. La mesure de capacité de nage utilisée ne semble pas représenter adéquatement les défis écologiques et physiologiques auxquels font face les poissons des rivières. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Capacité de nage, Cooccurrence, Distribution, Diversité, Environnement, Multi-échelles, Multi-espèces, Poisson, Polymorphisme, Rivière, Structure spatiale.

Le principal objectif de ce mémoire consiste en l'évaluation de trois modèles dynamiques canadiens de prévision numérique saisonnière du climat. Ayant conscience de l'influence de l'océan sur la qualité des prévisions numériques saisonnières nous vérifierons au cours de ce travail l'hypothèse de base suivante: la persistance de l'anomalie de la température de la surface de l'océan Pacifique (SSTA) communique à l'atmosphère un certain degré de prévisibilité. Afin de vérifier cette hypothèse un ensemble de vingt-six années de simulations effectuées par chacun des modèles a été étudié. Ensuite, pour tenter d'améliorer la qualité des prévisions saisonnières, nous avons calculé la moyenne d'ensemble des trois modèles. Nous appellerons désormais cette technique multimodèle. Pour estimer la réponse de chacun des modèles aux effets du forçage de l'océan nous avons commencé par séparer les années prévues en deux catégories: les années caractérisées par une forte SSTA (années EPSO) et celles caractérisées par une faible SSTA (années NEPSO). Ensuite, nous avons étudié la prévision des modèles des deux derniers mois de la saison. Ceci nous permet de distinguer l'influence des conditions aux limites. Nos résultats montrent que durant les saisons d'hiver et printemps boréales les trois modèles ainsi que le multimodèle semblent bien reproduire les patrons de la circulation dynamique au sein de l'atmosphère (GZ500). On peut également y voir un potentiel pour l'amélioration de la qualité des prévisions à longue échéance. En outre, nous avons remarqué que la région tropicale est généralement mieux prévue par les modèles que les extra-tropiques. Enfin, nous avons remarqué que les modèles présentent une habileté à prévoir les champs atmosphériques au-dessus de certaines régions du globe en dehors des tropiques. Parmi ces régions nous citons le Pacifique Nord/Amérique du Nord dans le cas de GZ500 et la route des dépressions du Pacifique « Storm Track » dans le cas des précipitations. Le « Storm Track » du Pacifique influence le climat de l'est de l'Asie ainsi que celui de l'Amérique du Nord. L'habileté de nos modèles à prévoir le « Storm Track » du Pacifique n'avait pas été observée dans des études précédentes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Prévision numérique saisonnière moyenne d'ensemble.