Cette thèse porte sur une étude expérimentale et théorique de surfaces micro-structurées de silicium, obtenues par traitement dans un plasma SF6/02 à des températures cryogéniques. La texturation qui résulte de ce traitement confère à ces surfaces des propriétés remarquables. L'une d'entre elles est la capacité de piéger et absorber la lumière, qui se traduit par une couleur noire de ces surfaces, d'où l'appellation Black Silicon. Cette propriété qu'on retrouve dans la gamme spectrale du visible et du proche infra-rouge, présente un intérêt particulier pour la conversion d'énergie solaire, aussi bien par voie photovoltaïque que par voie photo-thermique. L'étude que nous avons menée a toutefois porté sur une gamme spectrale plus large, s'étendant jusqu'aux Térahertz. A cet effet, différentes techniques de caractérisation spectrales ont été mises en œuvre. L'analyse des résultats a été effectuée également au moyen de simulations électromagnétiques. Des corrélations ont été mises en évidence entre les propriétés optiques et les caractéristiques morphologiques des surfaces micro-structurées. L'analyse d'images prises au microscope électronique a permis d'esquisser une théorie pour tenter d'expliquer le mécanisme de formation des microstructures de Black Silicon. Enfin, un microcomposant a été réalisé en vue de mettre en œuvre le premier volet applicatif de ce travail. Il s'agit d'un dispositif de conversion photo-thermique qui incorpore des thermo-résistances en platine sur une surface de Black Silicon réalisée sur une membrane thermiquement isolée

Par une approche physico-chimique, nous étudions le comportement au fluage d'une résine époxy-amine du type dgeba-tmhda, en cours de durcissement. L'étude expérimentale est fondée sur des essais de traction et de fluage effectues sur des éprouvettes ayant vingt heures d'âge, correspondant à la fin du stade d'évolution initiale du réseau réticule a vingt degrés Celsius. Les mesures de la température de transition vitreuse par calorimétrie différentielle permettent de rendre compte de la formation du réseau macromoléculaire qui s'étale dans le temps. Nous montrons que le fluage de ces résines à différentes contraintes et différentes températures de sollicitation peut être modélisé par la relation de williams-watts et l'accord avec les résultats expérimentaux est satisfaisant. Les paramètres du modelé sont représentés dans la complaisance instantanée, la complaisance différée, le temps de retard et un exposant qui traduit la largeur du spectre. Il apparaît à travers l'étude de ces paramètres que l'effet de la contrainte s'exprime bien par la loi d'eyring et l'effet de la température par la loi d'arrhenius, dans le domaine vitreux du matériau.

La durabilité des structures en béton du génie civil est conditionnée par la diffusion d'espèces chimiques dans le réseau poreux du matériau cimentaire. C'est en particulier le cas avec le transport des ions chlore dans les bétons et avec la lixiviation et le séchage des matériaux à base de ciment. Des modélisations de ces phénomènes, basées sur la méthode des volumes finis, sont présentées dans ce travail dans le but de fournir des outils de prédiction de la dégradation des matériaux cimentaires. La dégradation chimique d'un matériau poreux est d'abord étudiée à partir d'un modèle simplifie de diffusion et de dissolution non instantanée. Des solutions analytiques correspondant à des cas limites sont comparées à celles obtenues par un schéma numérique de volumes finis. La concordance des résultats montre que cette méthode numérique simule parfaitement la progression de fronts de dissolution raides. Le modèle simplifie est ensuite étendu au cas de la lixiviation d'une pâte de ciment, permettant ainsi la restitution de résultats expérimentaux. Le transport des ions chlore est modélisé par une équation de diffusion-sorption. Le cas d'une isotherme de fixation de Freundlich conduit à un front de pénétration des chlorures, observe sur des résultats expérimentaux et une simulation numérique. Une modélisation des transferts hydriques en milieu poreux non sature est décrite dans la seconde partie et est appliquée au séchage isotherme de matériaux cimentaires faiblement perméables. La comparaison entre les résultats de cette modélisation et d'expériences de séchage sur bétons et pates de ciment permet l'identification du mode de transfert de l'humidité dans ces matériaux. Ce travail débouche sur une méthode de caractérisation de la perméabilité à l'eau des bétons faiblement perméables, paramètre difficilement accessible par les moyens d'investigation classiques.

Ce mémoire présente un système de recalage visuel adapté aux pièces mécaniques. Il s'agit d'estimer, de manière automatique et précise, la position et l'orientation d'un objet connu, à partir de son image vidéo. Les objets considérés possèdent la particularité d'être complexes, généralement métalliques et non-texturés. La solution proposée exploite un modèle d'objet caractérisant à la fois l'apparence et la géométrie de l'objet. Afin de pouvoir estimer la pose de l'objet, nous proposons un processus de mise en correspondance exploitant conjointement les informations d'apparence et de géométrie du modèle. Cette étape exploite la capacité à estimer une pose approximative de l'objet à partir d'un seul appariement pour filtrer efficacement les faux appariements. Un processus d'estimation précise de la pose est ensuite proposé. L'évaluation du processus complet sur des pièces mécaniques issues de l'industrie souligne la précision et la robustesse de ce dernier

Ce travail de recherche est consacré à la formalisation et à la réalisation d'un processus de diagnostic pluridisplinaire. La particularité d'un tel diagnostic résulte du fait qu'il nécessite de nombreux spécialistes, chacun ayant des connaissances sur leur domaine. Le problème principal réside dans les interconnexions entre les domaines. Ces interconnexions peuvent ou non être connues et influer sur le diagnostic. Dans ce manuscrit, nous proposons de réaliser un diagnostic pluridisciplinaire l'aide d'un système multi-agents. Les agents élaborent un diagnostic local à un domaine puis, fusionnent leurs diagnostics afin d'obtenir le diagnostic pluridisciplinaire. Dans ce but, nous proposons un cadre d'argumentation et une méthode de fusion des diagnostics. Ensemble, ces deux propositions forment le modèle ANDi.

Les entreprises sont, de plus en plus, poussées à analyser leurs émissions de carbone. Notre recherche s'intéresse donc à celles-ci quand elles sont dues au transport et au stockage le long de la chaîne logistique. Pour ce faire, nous avons développé un modèle utilisant la simulation à événements discrets. L'outil proposé modélise une stratégie de réponse à la demande et coordonne les flux en Make To Stock. Trois paramètres variables sont pris en compte : la performance industrielle avec l'utilisation d'un taux de rendement synthétique, la localisation des entreprises et le type de produits fabriqués. Différents scénarii, à politique industrielle et localisation soit homogène soit dégradée soit quelconque et à type de produits différents sont simulés. L'objectif est de comparer les critères environnementaux (émissions de carbone) mais aussi financiers (niveau de stock, kilométrage) de ces configurations. Cette méthode est appliquée aux secteurs mécanique et plasturgique. Les principaux objectifs de l'étude sont les suivants : développer des références pour la simulation de chaîne logistique et conduire des expériences pertinentes afin d'optimiser les chaînes logistiques vertes.

Le présent travail de recherche a pour objet de concevoir, de développer et d'expérimenter un outil de mesure de la performance des systèmes de management environnemental (SME) des entreprises. S'il existe déjà différents outils de mesure de cette dernière, ceux-ci différent selon les contingences des entreprises (l'environnement de ces dernières étant par nature différent), sont difficilement (voire pas du tout) transposables d'une entreprise à l'autre et interdisent toute comparaison interentreprises (voire inter-sites au sein d'une même entreprise) des SME mis en oeuvre. L'apport de la démarche de modélisation et d'ingénierie proposée réside ainsi dans la formalisation d'une méthode de mesure de la performance des SME reposant sur l'amélioration de la mesure dela conformité règlementaire des entreprises. De la méthode découle un outil opérationnel ayant vocation à être utilisé par l'ensemble des entreprises, ce, quelle que soit leur forme (centralisée ou décentralisée sur de nombreux sites), leur branche d'activité, le nombre de salariés, etc. Cet outil propose de mesurer la performance du SME au travers de ses principales dimensions, notamment, la maîtrise de la conformité règlementaire, normative et interne, l'analyse environnementale et enfin l'élaboration d'un plan d'actions correctives et proactives ainsi que le suivi de sa mise en oeuvre, ce dans une perspective d'amélioration continue. L'originalité de cette démarche réside dans la prise en compte des interrelations existant entre ces différentes dimensions en vue d'enrichir les systèmes classiques de mesure de la performance.

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La compréhension de la dynamique de la turbulence de paroi a déjà fait l'objet de nombreuses études expérimentales et numériques depuis des décennies. Le principal intérêt pratique de ces études tient au fait que la contrainte de cisaillement pariétale (et donc le frottement) est étroitement liée à la dynamique des structures à la proximité de la paroi. Les techniques expérimentales en mécanique des fluides ont également fait de grands progrès ces dernières années. Ce travail présente le développement d'une méthode expérimentale visant à fournir des mesures 3D-3C de l'écoulement dans la région de très proche paroi, en vue de mesurer la contrainte de cisaillement à la paroi avec une précision améliorée. Dans ce but, une technique originale de Vélocimétrie Holographique par Images de Particules a été mise au point. Les mesures sont effectuées dans un petit volume à proximité de la paroi dans la soufflerie au Laboratoire de Mécanique de Lille. Des mesures détaillées dans un de l'ordre de 1.5mm3 sont rendues possibles grâce l'utilisation d'un objectif de microscope pour l'agrandissement du champ objet. Les particules sont éclairées par le côté, la lumière diffusée a 90o se recombine avec l'onde de référence pour un enregistrement holographique en ligne de type Gabor. Une procédure d'étalonnage a été développée afin de relier l'espace de reconstruction de l'image holographique aux coordonnées dans le volume de mesure. L'analyse des résultats montre que les images de particules sont reconstruites avec une très bonne résolution axiale, ce qui conduit à penser que la configuration est bien adapté à cette type de mesure. Ces résultats montrent également qu'une optimisation et des ajustements sont nécessaires pour d'améliorer les résultats de suivi de particules

La première partie du travail de thèse a consisté en l'établissement d'un état de l'art sur les méthodes de dimensionnement en fatigue sous environnement vibratoire. Nous avons ainsi étudié la représentation mathématique des vibrations aléatoires, les méthodes classiques de dimensionnement en fatigue pour des chargements uni-axiaux et multiaxiaux ainsi que les méthodes de dimensionnement en fatigue formulées dans le domaine spectral. Ces dernières ont été définies pour la problématique des vibrations aléatoires, dans le cadre d'un certain nombre d'hypothèses de travail, et montrent des temps de calculs nettement plus faibles que des méthodes de dimensionnement classiques. La deuxième partie de travail de la thèse a consisté à développer une méthode de dimensionnement en fatigue formulée dans le domaine spectral valide sur tout le domaine de fatigue, aussi bien en oligo-cyclique qu'en endurance. Les travaux ont portés sur l'intégration du comportement élasto-plastique confiné des matériaux dans les méthodes spectrales. L'approche proposée a fait l'objet d'une étude numérique comparative avec les méthodes existantes. Le dernier volet de la thèse est la comparaison de la méthode proposée avec des essais. Pour cela, le développement d'une éprouvette spécifique à la problématique a été réalisé. Les résultats obtenus montrent une bonne corrélation entre les approches numériques et expérimentales.