Les matériaux nanocomposites suscitent un intérêt grandissant en recherche dû au fait qu'ils améliorent les propriétés barrières en incorporant une faible quantité de nanocharges inférieure à 5%. Actuellement, les montmorillonites organiquement modifiées (MMT-O) sont les nanocharges les plus répandues grâce à leur rapport de forme élevé permettant de favoriser les interactions surfaciques argile/polymère. Si ces matériaux présentent d'excellentes performances, leur durabilité et l'impact de la présence d'argile dans la matrice polymère n'a pas encore été étudiée en profondeur. Notre objectif était d'étudier finement le comportement vis-à-vis de l'oxydation de nanocomposites à matrice polypropylène et polyéthylène non stabilisés afin de mettre en évidence les effets de l'argile sur le processus d'oxydation aux faibles températures Ces effets ont deux origines : une origine chimique et une origine physique. Pour étudier ces deux origines, une démarche expérimentale et de modélisation du processus d'oxydation contrôlée ou non par la diffusion d'oxygène (respectivement dégradation hétérogène et homogène) a été mise en place. D'une manière générale, il apparait que la présence de MMT-O accélère l'oxydation. Ce phénomène a été modélisé par l'ajout de réaction catalytique entre les particules métalliques initialement présentes dans la MMT-O et les hydroperoxydes liés à l'oxydation. Concernant l'effet de la MMT-O sur la perméabilité à l'oxygène, deux cas ont été observés : dans le cas du système à base polypropylène (morphologie intercalée/exfoliée), une diminution de 45% de perméabilité a été mesurée par rapport à la matrice seule, alors que dans le cas du système à base de polyéthylène (morphologie intercalée), pas de variation significative a été détectée. Les cinétiques et les profiles dans l'épaisseur des échantillons des produits d'oxydation ont été mesurés et simulés par un modèle couplant réactions d'oxydation et diffusion d'oxygène dans les deux systèmes. Dans le cas du système à matrice polyéthylène, les modifications induites par l'oxydation sur les masses molaires et sur la morphologie cristalline sont prédites. Enfin, en se basant sur des relations structure-propriétés, des profils de module mécanique ont été simulés dans le cas de la dégradation hétérogène (oxydation contrôlée par la diffusion). Ces simulations ont été confirmées par des mesures de modules dans l'épaisseur d'échantillons épais de nanocomposite à matrice polyéthylène oxydés.

La demande sans cesse croissante pour des services sans fil de plus en plus gourmandes en ressources et l'évolution de l'état du marché des communications sans fil, obligent les futurs systèmes (4G) à obéir à des contraintes d'efficacités spectrales plus importantes et à fournir une meilleure qualité de service, particulièrement pour les utilisateurs se trouvant en bordure de cellules. Afin de répondre à ces objectifs, les nouveaux systèmes de communication devront incorporer des technologies qui leur permettent d'augmenter l'efficacité spectrale dans la cellule. Une des techniques des plus prometteuses permettant d'atteindre ces objectifs est le MIMO Coopératif dans les Réseaux Multi-cellulaires (Multicell-MIMO en anglais) qui est capable de diminuer l'interférence intercellulaire et d'augmenter le débit. Cette technique nécessite qu'un certain nombre de stations de base (BSs) se regroupent et traitent les signaux conjointement. Cependant, le Multicell-MIMO coopératif nécessite l'introduction de charges supplémentaires non négligeables sur le réseau afin de permettre le bon fonctionnement de cette technologie. Le but de cette thèse est d'étudier ces charges afin de trouver les mécanismes de les réduire avec des pertes acceptables de performances. Dans un premier temps, partant du fait que les charges introduites sur le réseau par le Multicell-MIMO coopératif sont proportionnelles au nombre de BSs qui coopèrent, nous sommes concentrés sur le regroupement d'un faible nombre d'entre eux. Nous proposons pour cela une coopération entre les BSs qui génèrent beaucoup d'interférences l'une pour l'autre, au lieu de considérer une coopération entre les stations de bases qui sont géographiquement proches l'une de l'autre. Cette approche nous a permis d'apporter des gains significatifs au niveau de l'efficacité spectrale. Par ailleurs, la conception centralisée classique pour le MIMO coopératif nécessite que les BSs appartenant à un même groupe soient interconnectées par une unité de contrôle centrale, leur permettant l'échange d'informations entre autres sur l'état du canal (CSI: Channel State Information en anglais). Cette architecture rend difficile le déploiement de cette technologie dans les réseaux de communications mobiles vu qu'elle nécessite des investissements supplémentaires pour le rajout de l'infrastructure additionnelle. Dans cette thèse, on propose une nouvelle approche mettant en œuvre une architecture décentralisée. Ceci nous assure la simplicité d'intégration du principe de la coopération Multi-cellulaire dans les systèmes cellulaires conventionnels à travers de minimes changements sur leur architecture. En outre, dans les systèmes de communication FDD (Frequency Division Duplexing en anglais) la connaissance du canal de transmission est cruciale afin d'assurer une bonne communication sur le lien descendant. Pour cela, les différents utilisateurs doivent réaliser une estimation du canal et la renvoyer sur une voie de retour. Nous proposons dans cette thèse une approche permettant de diminuer le trafic généré par le processus de retour du CSI en ne sélectionnant que les coefficients du canal ayant un gain supérieur à un niveau préfixé. On montre que la réduction de cette charge sur la voie de retour peut être combinée avec la réduction de la charge sur le backhaul (échange des donnés entre les BSs qui coopèrent). Une autre technique prometteuse, qui permet d'améliorer l'efficacité spectrale, est l'utilisation des relais. Les relais dynamiques (utilisateurs qui relaient des signaux destinés aux autres utilisateurs) sont plus rentables que les relais statiques, car ils n'exigent pas de déploiement de nouvelle infrastructure coûteuse. Cependant, leur utilisation ajoute des charges supplémentaires et des complexités importantes. Dans cette thèse l'efficacité des relais dynamiques est évaluée dans des environnements différents. De plus quelques techniques originales qui exploitent les relais dynamiques tout en exigeant des charges générales minimales sont présentées.

Comportement différé, anisotrope à la descenderie de Saint-Martin-la-Porte

Les services informatiques, et particulièrement les services sur le Web, permettent le traitement ou l'échange d'informations. Leur composition ainsi que la construction de workflows à partir de services permettent la réalisation de tâches complexes. Toutefois, seules des informations utiles à leur gestion informatique (stockage, exécution, etc.) sont spécifiées dans les langages de description de services ou de compositions de services tels que WSDL, BPEL ou XPDL. Ces descriptions, essentiellement syntaxiques, ne sont pas suffisamment riches pour permettre une gestion complexe supportant la découverte, l'interopérabilité ou l'adaptativité de services au niveau sémantique. En effet, ces descriptions ne permettent pas de lier explicitement les services informatiques et les compositions qu'elles définissent aux fonctions et aux processus implémentés ainsi qu'aux concepts manipulés. Dans les domaines de l'ingénierie par exemple, l'activité de composition de services informatiques reste traditionnellement à la charge des ingénieurs. L'absence de sémantique explicite rend les services et workflows informatiques difficilement compréhensibles, réutilisables et composables pour les ingénieurs du domaine d'intérêt qui n'ont pas contribué à leur conception et ayant des connaissances techniques et informatiques en général limitées. Ces ingénieurs restent ainsi dépendants des développeurs de logiciels pour l'utilisation ou la composition de services informatiques. Pour apporter une solution aux problèmes évoqués, de récentes approches ont été proposées. Cependant, leurs mécanismes d'enrichissement sémantique ne séparent pas la partie syntaxique, utile au stockage ou à l'exécution, de la partie sémantique, utile à la découverte ou à la composition. En outre, ces mécanismes ne fournissent aucune classification hiérarchique ou relationnelle selon la sémantique des services informatiques. Pour remédier à ces limitations, nous proposons une approche basée sur la définition d'ontologies de services (conceptualisations partagées) et d'indexations sémantiques. Notre proposition s'appuie sur une architecture de persistance centrée autour des bases de données à base ontologique pour stocker et indexer les différents services ainsi que leurs compositions. La mise en oeuvre de notre approche consiste en un prototype logiciel implantant les concepts de service et de workflow sémantiques permettant de stocker, de rechercher, de remplacer, de réutiliser les services et les workflows informatiques existants et d'en construire de nouveaux de manière incrémentale. Ces travaux sont validés en étant appliqués au domaine de la modélisation géologique et de l'ingénierie pétrolière et plus particulièrement à l'interprétation sismique.

De par leur diversité et leur large gamme d'applications, les polymères se sont imposés dans notre environnement. Dans le cas d'applications techniques ces matériaux peuvent être exposés à des environnements agressifs conduisant à une altération de leurs propriétés. Les effets de cette dégradation sont reliés à la notion de durée de vie, c'est-à-dire au temps nécessaire pour qu'une propriété atteigne un seuil en dessous duquel le matériau devient inutilisable. Le suivi du vieillissement des matériaux polymères présente donc des enjeux importants. La spectroscopie de fluorescence est une technique qui permet d'apporter certaines réponses à ce problème. Dans le cadre de cette étude, l'accent a été porté sur l'utilisation de la spectroscopie de fluorescence pour l'étude des phénomènes intervenant lors de l'irradiation UV ou de la sollicitation mécanique d'un polymère. Dans le cas du polyéthylène haute densité, l'absence de signal fluorescent intrinsèque impose l'ajout d'un colorant. Ce colorant donnant une réponse en fluorescence dépendant de son microenvironnement, toutes modifications des chaînes du polymère engendrent un déplacement du pic de fluorescence de la sonde. Ce travail peut être séparé en deux grandes parties indépendantes, d'un coté l'influence du vieillissement UV sur la réponse fluorescente et de l'autre l'influence d'une sollicitation mécanique. Dans la première partie, l'utilisation de techniques complémentaires telles que l'IRTF ou l'AED a permis de corréler les différents résultats avec les mécanismes de vieillissement connus du polyéthylène. Les résultats obtenus dans cette partie montrent la grande sensibilité de la spectroscopie de fluorescence aux réarrangements microstructuraux intervenant dans le matériau. Dans la seconde partie, la dépendance entre la contrainte appliquée au matériau et la longueur d'onde de fluorescence a permis a partir de modèles simples d'évaluer les contraintes internes qui se développent au cours d'une sollicitation cyclique.

Aujourd'hui, les réseaux de distribution sont de plus en plus complexes à cause de composants non linéaires (nouveaux types de sources, production décentralisée (PD) à taux de pénétration significatif, charges contrôlables, convertisseurs d'électronique de puissance) qui ont un comportement dynamique de plus en plus prépondérant, ce qui amène à de nouveaux besoins en terme de modélisation et de simulation, notamment vu des réseaux de transport. En effet, les réseaux de distribution sont les charges des réseaux de transport et leur impact dynamique sur ces mêmes réseaux de transport devient de plus en plus important. Il est donc nécessaire de développer des équivalents dynamiques des réseaux de distribution afin de pouvoir effectuer des simulations de grands réseaux de transport utilisant des modèles de taille raisonnable. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est de développer des équivalents dynamiques des réseaux de distribution en utilisant des méthodes d'estimation de paramètres basées sur des mesures prises à la frontière entre le réseau de transport et le réseau de distribution à réduire. Cette estimation de paramètres consiste en une minimisation d'une erreur quadratique entre la mesure et le résultat de la simulation avec modèle équivalent. Pour cette minimisation, on utilise des méthodes évolutionnaires (AG " Algorithme Génétique ", PSO " Particle Swarm Optimization "). L'originalité principale de la thèse par rapport aux travaux déjà effectués sur le même thème réside dans le développement d'une méthodologie de calcul systématique et adaptée des régulations des modèles équivalents. Il a en effet été montré dans la thèse qu'un calcul précis et méthodologique de ces régulateurs permet d'obtenir une meilleure précision des équivalents qu'un choix plus ou moins arbitraire ou par similitude des régulations et de leurs paramètres comme cela se pratique usuellement. Des validations de la méthodologie proposée ont été faites sur le réseau de transport test IEEE New-England 39 noeuds et sur ce même réseau test couplé à un réseau de distribution.

L'objectif de cette thèse est la caractérisation de la porosité de la pâte de ciment partiellement saturée par des ondes ultrasonores. Les corrélations entre les vitesses ultrasonores et la porosité ont été étudiées en se basant à la fois sur les résultats expérimentaux et la modélisation micromécanique. Des mesures expérimentales de vitesses ultrasonores longitudinales et transversales en fonction du rapport eau/ciment et à différents états de saturation ont été réalisées sur la pâte de ciment avec et sans entraîneur d'air. En modélisation micromécanique, les effets de saturation ont été modélisés en supposant que la structure poreuse est formée d'inclusions ellipsoïdales de facteur de forme variable selon le rapport E/C. Afin d'estimer les modules homogénéisés élastique de la pâte de ciment et de pâte de ciment à entraîneur d'air différents modèles micromécaniques ont été étudiés. Les résultats de la modélisation micromécanique ainsi que les résultats expérimentaux ont montré que les vitesses des ondes longitudinales et transversales de la pâte de ciment à l'état sec sont inférieures à ceux de l'état saturé. Cet effet est tout aussi important pour l'ensemble des rapports E/C. Le modèle de Mori-Tanaka a donné la meilleure estimation des résultats expérimentaux mesurés sur la pâte de ciment. Alors que le modèle auto-cohérent a donné la meilleure estimation des propriétés mécaniques et ultrasonores de la pâte de ciment avec entraîneur d'air.Les résultats de ce travail devraient constituer le fondement d'un processus d'inversion et d'amélioration de la détermination de la porosité de la pâte de ciment par les ultrasons en tant que méthodes non destructives

La plupart de l'énergie en France est d'origine nucléaire. Le bâtiment de réaction comporte une enceinte interne et une externe. L'enceinte interne est en béton précontraint, pour limiter le débit de fuite dans l'espace interne-ence inte. La précontrainte diminue au cours du temps à cause du fluage du béton. Il risque de se propager des fissures par une pression accidentelle interne. On pose alors deux problèmes de recherche : propagation de macrofissures dans une structure viscoélastique ; comportement effectif d'un matériau viscoélastique microfissuré. On développe tout d'abord un modèle viscoélastique de Burger pour le béton avec deux approches de calcul numérique et analytique. On traite ensuite le problème de fissure unique en développant thermodynamiquement la notion du taux de restitution d'énergie. Dans la troisième partie, on établit un modèle viscoélastique pour modéliser le comportement effectif des matériaux microfissurés dans le cas sans propagation. Le problème de propagation de microfisures est étudié ultérieurement par une approche numérique basée sur le "motif morphologique représentative". Ces études sont finalement appliquées pour traiter les problèmes de propagation de fissure et endommagement d'une enceinte de confinement sous l'application d'une pression accidentelle interne

Cette thèse présente les différentes sources de champ magnétique dans un véhicule automobile à moteur thermique. Le but de ce travail est d'exploiter la mesure du champ magnétique dans une automobile afin d'extraire des données utiles pour caractériser le fonctionnement ou le dysfonctionnement des éléments du véhicule. Les expérimentations que nous avons conduites nous ont permis de mesurer, identifier, caractériser et modéliser les différentes sources de champ magnétique en automobile. Les circuits électriques, l'alternateur électrique, mais également le déplacement des pièces ferromagnétiques engendrent des champs d'induction. Toutes ces sources se mélangent sur le réseau de capteurs magnétiques installé dans le véhicule. Nous avons mis en œuvre des algorithmes de séparation de sources et de soustraction de bruit permettant de récupérer les signaux utiles pour la surveillance. L'analyse vibratoire déjà utilisée pour le diagnostic des automobiles permet d'étudier les accélérations et chocs des éléments à surveiller. L'analyse magnétique que nous présentons ici permet d'étudier d'autres caractéristiques comme le déplacement de ces pièces ou les courants électriques présents dans le système. Nous montrons que les mesures magnétiques, sont un nouvel outil de diagnostic qui peut être utilisé pour le contrôle automobile, en complément de l'analyse vibratoire. Diverses applications industrielles potentielles utilisant des capteurs à bas coût, sur le contrôle des roues, du moteur et des feux électriques sont développées. Enfin, nous ouvrons une réflexion sur la généralisation de ces résultats aux véhicules électriques en présentant les problématiques et les besoins spécifiques en particulier dans l'étude du comportement magnétique des accumulateurs électriques utilisés pour stocker l'énergie.

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