Le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à l'étude des problèmes variationnels qui englobent les problèmes d'optimisation avec ou sans contraintes, les problèmes d'équilibre économique et de jeux, les problèmes de résolution d'équations et inéquations aux dérivées partielles, ainsi que de nombreux autres problèmes. La résolution d'une inéquation variationnelle comporte des difficultés liées d'une part au choix de l'algorithme de résolution, et d'autre part aux propriétés vérifiées par l'opérateur impliqué dans l'inéquation variationnelle. Dans ce mémoire, on propose de résoudre une inéquation variationnelle en utilisant l'algorithme itératif bâti sur le principe du problème auxiliaire ou, à chaque pas, on résoud un problème auxiliaire de minimisation. Sous la seule hypothèse de monotonie simple de l'opérateur, on ne peut pas prouver la convergence de cet algorithme. L'apport original du travail porte sur la prise en compte d'hypothèses minimales dans le cadre d'opérateurs généraux. D'une part, on donne une preuve de convergence dans le cas où l'opérateur global est défini sur le produit de deux espaces de Hilbert; il vérifie l'hypothèse de Dunn partielle par rapport à sa première composante (et a fortiori il est simplement monotone) et la forte monotonie par rapport à la deuxième composante. Comme application de ce jeu d'hypothèses général, nous pouvons traiter le cas d'opérateurs simplement monotones grâce à un nouvel algorithme de résolution/régularisation simultanées (versions parallèle et séquentielle): en effet l'opérateur global ainsi obtenu vérifie essentiellement les propriétés précédemment indiquées. D'autre part, on démontre la convergence du même algorithme dans le cas ou l'opérateur vérifie des hypothèses encore plus faibles que précédemment : on ne suppose même pas la monotonie globale de l'opérateur mais seulement la forte monotonie par rapport à la deuxième composante et l'hypothèse de Dunn pour l'opérateur emboité. La preuve que nous donnons se limite ici au cas particulier des opérateurs affines en dimension finie et sans contrainte d'ensemble admissible. ce travail est complété par des études numériques sur des exemples qui échappent typiquement aux jeux d'hypothèses rencontres dans des travaux antérieurs sur le même sujet.

Afin d’investiguer les mécanismes de décollement de chaussées urbaines, cette thèse se concentre sur leurs caractérisations en laboratoire. Dans ce travail, il s’agit de savoir si la présence d’eau (par infiltration dans les matériaux) combinée à des sollicitations mécaniques de flexion peut jouer un rôle dans la détérioration des interfaces couplant plus particulièrement du béton de ciment à de l’enrobé bitumineux. Un essai de flexion 4 points permettant de générer de la rupture d’interface en mode mixte (mode I et II) est choisi a priori et adapté. L’analyse mécanique de l’essai est menée en déformations planes à l'aide d’un Modèle élastique Multiparticulaire à Matériaux Multicouches spécifique dédié à l’étude des effets de bords dans les structures multicouches en flexion, le M4-5n. Le problème écrit analytiquement et résolu sous Scilab permet d'optimiser la géométrie des éprouvettes afin de favoriser le délaminage. Le montage de l’essai est mis au point en laboratoire. Des éprouvettes bicouches Alu/PVC sont utilisées pour calibrer le montage. Un aquarium spécifique est construit afin de pouvoir immerger les éprouvettes lors des essais sous eau. Les résultats expérimentaux mettent en évidence l’effet de la température sur la résistance de l’interface. Les techniques de corrélation d'images numériques sont utilisées pour mesurer expérimentalement les déplacements d’ouverture et de glissement de fissure. Ces techniques permettent de déterminer les facteurs d’intensité de contraintes et les taux de restitution donnés par Dundurs. Ces valeurs sont comparées avec succès à celles du M4-5n. A 20°C sous eau, les essais montrent que l’eau privilégie le processus de décollement.

La société LTF (Lyon Turin Ferroviaire), filiale de RFF (Réseau Ferré de France) et de RFI (Réseau Ferré Italien) est le promoteur de la section transfrontalière de la future liaison ferroviaire entre Lyon et Turin. LTF souhaite valoriser une grande partie des 16 millions de m3 de déblais qui seront générés par les chantiers du futur tunnel de base en granulats à béton pour le revêtement du tunnel. Cette solution est proposée dans le cadre d’une démarche de développement durable. Cependant, pour une partie des matériaux qui doivent être valorisés en granulats à béton, la teneur en sulfates est comprise entre 1,61 et 4,30% en masse (exprimé en SO3). Ces matériaux se démarquent alors par rapport au contexte réglementaire qui limite la teneur en sulfates dans les granulats à béton à 0,2% pour ce type d’ouvrage. Cette prescription est appliquée pour éviter les risques de dégradation du béton par réaction des sulfates apportés par les granulats avec certains composants présents dans le ciment. Ce phénomène est connu sous le terme de réaction sulfatique interne. Les travaux de recherche ont porté dans un premier temps sur la lixiviation des sulfates issus des matériaux d’excavation. Les résultats ont montré que les sulfates sont rapidement accessibles dans les fractions granulométriques inférieures à 4 mm. Un possible traitement des matériaux par lavage avant leur utilisation dans le béton peut être une solution pour limiter l’attaque sulfatique interne. Dans un second temps, pour définir un liant adapté à ce type de granulats, une étude comparative de différents ciments supposés résistants aux sulfates a été mise en place. Trois essais accélérés ont été développés afin de prendre en compte le risque de dégradation des matériaux cimentaires par formation d’ettringite et de thaumasite. Seuls deux ciments présentent un bon comportement vis-à-vis de la réaction sulfatique interne engendrée par des granulats contenant une forte teneur en sulfates. Il s’agit d’un ciment Portland à très faible teneur en alcalins et ne contenant quasiment pas d’aluminates tricalciques ainsi qu’un ciment sursulfaté. Enfin, une dernière solution innovante a été proposée et réside dans l’utilisation des sulfates apportés par les matériaux d’excavation pour réaliser le gypsage du ciment. Les sulfates provenant du sable excavé permettent de réguler correctement la prise du matériau cimentaire au même titre que les sulfates de calcium ajoutés au clinker dans le ciment.

Ce travail de thèse vise à mieux comprendre comment l’adhérence des chaussées varie en présence d’un film d’eau très mince (épaisseur inférieure à 1 mm) à la surface de la chaussée. Cet état de mouillage peut engendrer le phénomène de viscoplanage qui est à l’origine d’accidents en cas de pluie légère ou juste après un épisode pluvieux. La finalité de la thèse est de proposer des critères permettant de définir les conditions d’apparition du viscoplanage. Des essais en laboratoire ont été réalisés sur différents types d’échantillons : des enrobés bitumineux mais aussi des mosaïques de graviers roulés et sablés qui permettent l’étude de l’influence de la microtexture, paramètre essentiel pour l’évacuation des films d’eau minces. Des essais sur route réelle (piste) ont également été effectués pour valider la représentativité des essais en laboratoire. Des protocoles d’essais spécifiques ont été développés pour suivre l’évolution du coefficient de frottement de l’état de chaussée sec jusqu’au mouillage complet de la surface. La courbe représentant la variation du coefficient de frottement avec la hauteur d’eau est similaire à la courbe de Stribeck qui met en évidence trois régimes de lubrification : limite, mixte et hydrodynamique. L’influence de divers paramètres (vitesse, microtexture, macrotexture) sur cette variation est étudiée. Une hauteur d’eau dite ń critique ż, transition entre le régime de lubrification limite (valeur du coefficient de frottement proche de la valeur sur surface sèche) et le régime de lubrification mixte (chute brutale du coefficient de frottement), est définie. La relation entre la hauteur d’eau critique, la microtexture et la vitesse est analysée. L’influence relative des paramètres de contact est quantifiée. Un modèle physique est développé. Il comporte trois contributions (déformation de la gomme, adhésion et effets hydrodynamiques) et prend en compte les conditions de contact (charge verticale, vitesse). Ce modèle est appliqué à des profils de texture mesuré avec un capteur laser à très haute résolution. Une méthode d’analyse de profils est développée pour déterminer des indenteurs, aspérités sur lesquelles les calculs de déformation et d’adhésion sont appliqués. La comparaison entre le modèle et les essais est satisfaisante, justifiant les hypothèses du modèle. Celui- ci a notamment permis de souligner l’importance du film d’eau présent au sommet des aspérités d’une chaussée. Un modèle de la littérature a été utilisé, comme première tentative, pour estimer l’épaisseur de ce film. Des applications des résultats de la thèse sont citées : elles contribuent à une meilleure compréhension de la présence de films d’eau très minces sur l’adhérence mais également à la détermination des critères d’établissement du viscoplanage.

Cette thèse étudie les aires d'influence des ports : à terre (arrière-pays) et outre-mer (avant-pays). Elle s'inscrit dans un vaste débat scientifique sur l'impact du développement des réseaux sur les territoires. Dans le domaine spécifique des recherches maritimes et portuaires, le courant théorique dominant tend à relativiser le poids de la distance dans le choix du port, sous l'effet du développement de réseaux de toutes sortes. Pour illustrer ce déclin de la distance, certains auteurs évoquent l'exemple d'armements maritimes de conteneurs, qui proposent un même tarif de transport de porte à porte quelle que soit la localisation terrestre des clients. Afin de mesurer la portée et l'intensité de cette éventuelle déterritorialisation des flux maritimo-terrestres nous avons comparé les flux de commerce extérieur de la France avec des estimations obtenues à l'aide d'un modèle d'interaction spatiale. Les résultats de notre étude montrent que l'effet combiné de la masse (trafic) et de la distance terrestre continue de fournir une bonne explication de la distribution spatiale des flux portuaires.

La conception des ouvrages de génie civil dans les massifs rocheux fracturés nécessite une étude de leur comportement lors des travaux. Les massifs fracturés sont généralement très complexes mais peuvent être représentés par les caractéristiques de la matrice et des discontinuités de leurs différents faciès. Cette thèse a pour objectif d'étudier le comportement mécanique du massif du futur tunnel de St Béat. Le travail est divisé en trois parties. Nous étudions tout d'abord les phénomènes prépondérants et les facteurs agissant sur le comportement mécanique des massifs rocheux. Dans la seconde partie, nous effectuons séparément des études expérimentales sur le comportement mécanique de la matrice et des discontinuités rocheuses. Enfin, dans la dernière partie, nous présentons une modélisation en 2D du comportement du massif fracturé lors du creusement du tunnel. L'étude expérimentale s'appuie sur des marbres prélevés sur le site du futur tunnel. Le comportement de la matrice rocheuse est étudié à partir des essais de compression triaxiale sur des échantillons de roche saine. L'évolution de l'endommagement est caractérisée à l'aide des mesures de vitesses de propagation des ondes élastiques. Une enveloppe de rupture selon le critère linéaire de Mohr-Coulomb est proposée pour la matrice rocheuse. Le comportement en cisaillement des discontinuités naturelles est ensuite étudié sous différentes conditions de chargement (contrainte normale constante et rigidité normale imposée). La mesure de topographie des surfaces des discontinuités avant et après chaque essai mécanique permet de déterminer les paramètres statistiques de la rugosité. L'influence de la contrainte normale, de la rigidité normale imposée, de la rugosité initiale et de la vitesse de cisaillement sur le comportement des discontinuités est mise en évidence. Des lois de comportement pertinentes sont proposées pour chaque type d'essais. Les caractéristiques mécaniques obtenues sont alors introduites dans le code de calcul UDEC afin de modéliser le comportement du massif en présence du tunnel, sous différentes conditions aux limites. La réponse en terme de déformations et de contraintes induites autour du tunnel est analysée.

Le document décrit une synthèse des travaux menés par l’auteur dans le domaine des bétons à hautes performances et de l’adhérence des chaussées. Conduite dans le cadre d’une thèse de doctorat à l’Université de Sherbrooke (Canada), la recherche sur le comportement à la fatigue permet de caractériser les bétons à hautes performances – tant du point de vue des matériaux que des éléments de structure – et de les comparer avec des bétons normaux. L’analyse des durées de vie utilisant des notions fiabilistes permet de calculer des probabilités de rupture, indicateur plus pertinent que la durée de vie moyenne. L’adhérence des chaussées représente ¾ du parcours de recherche de l’auteur, en tant que chercheur puis de responsable d’équipe et de projets. Les domaines abordés vont des facteurs influents de l’adhérence, notamment la microtexture de la chaussée, jusqu’à l’usage de la connaissance de l’adhérence – surtout lorsqu’elle est dégradée – pour avertir le conducteur, en passant par des aspects importants comme l’évolution de l’adhérence sous l’action du trafic et l’harmonisation européenne des méthodes de mesure. Ce cheminement progressif permet de traiter l’adhérence depuis ses aspects cognitifs (compréhension, modélisation) jusqu’aux applications, et de saisir les questions de passage laboratoire/route et de changement d’échelles. Ce parcours de 20 ans a permis à l’auteur de saisir différents aspects de l’animation de la recherche comme le montage de projets, le développement de partenariats – avec un accent fort sur l’ouverture internationale, l’encadrement de chercheurs ou encore la gestion d’un laboratoire. Indépendantes dans un premier temps, ces briques ont été ensuite structurées pour construire une méthodologie de direction de la recherche. Des pistes de recherche pour le futur (4 à 5 ans) sont également identifiées pour combler des lacunes perçues au cours de ce travail de synthèse.

ETUDE D'UNE METHODE CONSISTANT A ASSOCIER AU SYSTEME DYNAMIQUE QUI FAIT L'OBJET D'UNE ETUDE DE STABILITE UN AUTRE SYSTEME DYNAMIQUE DIT SYSTEME DE COMPARAISON, DONT L'ETUDE DE STABILITE EST MOINS DIFFICILE ET DONT LA STABILITE IMPLIQUE LA STABILITE DU SYSTEME ETUDIE

RAPPEL SUR LA DUALITE DES PROBLEMES D'ESTIMATION ET DE COMMANDE OPTIMALES. ETUDE DES SOLUTIONS GENERALES DE L'EQUATION MATRICIELLE DE RICCATI. ETUDE DU CAS DE L'EQUATION DE RICCATI A COEFFICIENTS PERIODIQUES. APPLICATION DES RESULTATS OBTENUS A L'EXTRACTION DU SIGNAL UTILE ISSU DES CAPTEURS MAGNETIQUES D'UN SATELLITE GEOSTATIONNAIRE

PLANIFICATION DE LA PRODUCTION DANS UN SYSTEME DE GESTION INTEGREE DE L'ENTREPRISE. ELABORATION D'UN MODELE DE PLANIFICATION A MOYEN TERME. APPLICATION DU MODELE A DEUX ATELIERS DE FABRICATION DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES: RESULTATS ET PERFORMANCES.