La présence de buée sur des surfaces transparentes altère la transmission de la lumière. La buée est un ensemble de gouttes condensées sur une surface froide. Ces gouttes absorbent, réfléchissent et diffractent la lumière, réduisant la transparence de la surface sur laquelle elles se sont formées. Ce phénomène peut, en fonction des applications, causer des problèmes esthétiques et de sécurité. Une solution répandue dans le secteur industriel est l’utilisation de revêtements chimiques. Mais cette approche à un coût ; elle oblige à ajouter une nouvelle étape sur la chaine de production. Une autre solution, celle choisie durant ce doctorat, est l’approche topographique. En contrôlant la topographie par texturation de surface, les propriétés de mouillage peuvent être pilotées. Ainsi, des surfaces antibuées peuvent être développées. En fonction de la surface initiale, deux mécanismes sont possibles. Sur des surfaces hydrophiles, la création d’un film liquide uniforme remplaçant les gouttes d’eau est à privilégier. Avec ce type de film, la surface conserve de bonnes propriétés de transparence. Si la surface est plutôt hydrophobe, l’idée est de favoriser le déperlement des gouttes et ainsi d’évacuer l’eau le plus rapidement possible. Les travaux de ce doctorat portent sur le développement d’un traitement de surface topographique par injection plastique. Ce traitement vise à supprimer l’impact optique de la buée sur les surfaces en polycarbonate transparent des phares automobiles. L’une des contraintes majeures de ces travaux est de concevoir des texturations de surfaces facilement industrialisables. Les moyens de texturations doivent être adaptés. / The presence of dew on transparent pieces impairs light transmission. Dew is a group of droplets condensed on cold surfaces. These droplets absorb, reflect and diffract light, reducing condensation surface transparency. This can cause aesthetic or security issues. The most widely used method currently for improving transparency of surfaces covered with dew is to apply anti-fog chemical coatings. These coatings suppress the whitish opaque layer caused by condensation by reducing the surface tension of water droplets, causing them to disperse into a thin liquid sheet. However, this solution is expensive. It is adding a step in the production line. Surface texturing offers a viable alternative to the use of chemicals. Controlling the surface topography by modifying textured allows wetting property management. This approach, chosen during this PhD thesis, allows the design of anti-fog surfaces. Depending on the surface, two droplets suppression mechanisms are possible. On hydrophilic surfaces, liquid sheet formation replacing droplets has to be favored. If the surface is hydrophobic, droplets sliding off should be increased, thus water evacuation will be faster. Our work consists in the development of a topographical surface treatment by molding injection. The aim is to limit the optical impact of the dew on transparent polycarbonate surfaces of car headlights. The major constraint of this work is to design easy industrialized textured surfaces. Production means must be adapted.

La dynamique de la rupture sismique peut être fortement dépendante des hétérogénéités des failles, qui se traduisent par des hétérogénéités de ses propriétés de friction. Nous abordons cette problématique de manière numérique et expérimentale. Dans l'étude numérique, nous étudions l'effet des hétérogénéités de petite échelle sur des modèles 3D de rupture dynamique. Nous proposons une méthode d'homogénéisation par l'utilisation de lois de friction effectives qui permettent de reproduire les effets dynamiques des hétérogénéités de petite échelle sur la phase d'initiation de la rupture mais aussi, dans des modèles simples, sur la phase de propagation. Nous proposons ensuite une technique expérimentale innovante pour l'étude de la dynamique des ruptures en laboratoire: un dispositif d'imagerie par interférométrie des tavelures ultrasonores est couplé à une expérience de friction classique et permet de visualiser la propagation des ruptures sur l'interface de friction, ainsi que le champ d'onde émis à l'intérieur du matériau. Nous présentons les premiers résultats expérimentaux puis nous utilisons cette expérience pour étudier l'effet des hétérogénéités de la surface de friction sur la dynamique des ruptures. / Seismic rupture dynamics can be highly dependent on the heterogeneity of faults, modelised by heterogeneity of the friction properties. We address this issue both numericaly and experimentaly. In the numerical study, we study the effects of small scale heterogeneity in 3D dynamic rupture modeling. We develop an homogenizing technique that allows to reproduce the effects of small scale hetereogeneity during the initiation phase, and for simple examples, during the propagation phase of the rupture. We then present a new experimental technique for laboratory study of rupture propagation. By coupling a classical friction experiment with an imaging technique by ultrafast ultrasonic speckle interferometry, we can observe the propagation of the rupture at the friction interface and the full-wave field emited in the bulk. We present the first experimental results and then use this apparatus to study the effect of heterogeneity on dynamic rupture propagation.

Le déclin actuel de la biodiversité a poussé un grand nombre d’études à s’intéresser aux relations entre la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. La diversité intraspécifique est une facette centrale de la biodiversité qui permet aux espèces de s’adapter aux variations environnementales et dont l’importance écologique est de plus en plus examinée. A l’aide d’une méta-analyse synthétisant des données sur plusieurs espèces et écosystèmes, nous avons démontré qu’un changement de la diversité intraspécifique peut avoir des conséquences écologiques aussi fortes qu’un changement de la diversité spécifique. Ensuite, au travers d’études empiriques nous avons étudié la diversité fonctionnelle et trophique de populations sauvages de vairons (Phoxinus phoxinus), une espèce de poisson abondante en rivière. Une forte variabilité fonctionnelle et trophique a été montrée entre populations de vairons. Cette diversité était structurée de manière complexe du fait de l’action jointe des conditions environnementales, de facteurs évolutifs et des multiples liens existants entre les traits et la niche trophique. Par ailleurs, nous avons montré expérimentalement que les différences fonctionnelles entre populations de vairons pouvaient engendrer des conséquences écologiques aussi fortes qu’une augmentation de la température. De plus, des populations plus diversifiées génétiquement soutenaient des diversités spécifiques élevées puis augmentaient l’intensité des processus écosystémiques. Ces travaux mettent en évidence que la diversité intraspécifique est une composante essentielle de la biodiversité qui doit être considérée comme un facteur majeur affectant la structure des communautés et le fonctionnement des écosystèmes

Dans ce travail, on présente une étude des performances d’un capteur solaire plan double passe destiné à la production de l’air chaud permettant d’alimenter et d’améliorer les techniques de séchage. On analyse les cas d’un absorbeur avec et sans ailettes.Les modèles théoriques relatifs au capteur à air double passe avec et sans ailettes ont été établis et résolus numériquement à l’aide de codes élaborés en Fortran pour obtenir une approche globale de leur comportement ou alors à l’aide de Comsol multiphysique pour une étude plus locale. Un dispositif expérimental a été conçu pour valider les résultats obtenus numériquement. Une des particularités du capteur mis au point au laboratoire est relative à son système d'isolation. À cet effet, un matériau local composé de tiges de mil broyées (biosourcé) a été réalisé dans le but d’augmenter les performances du capteur solaire. Les propriétés des matériaux biosourcés utilisés pour l’isolation ont été identifiées à l’aide de moyens existant au laboratoire. Une comparaison des températures mesurées et calculées a permis de valider les deux approches expérimentale et numérique. L’évaluation des performances a montré une forte influence du débit et du rayonnement solaire sur le rendement énergétique du capteur solaire double passe avec ailettes. L’approche globale des bilans thermique au sein du capteur solaire repose principalement sur une bonne connaissance des coefficients d’échange entre le fluide caloporteur et l’absorbeur, un travail d’estimation de ces coefficients d’échange convectif est proposé dans la dernière partie de ce travail.Mots clés : Capteur solaire, double passe, tige de mil broyée, matériau biosourcé, modélisation numérique, expérimentale, performance. / In this work, we present a study of the performance of a double pass flat solar collector for the production of hot air to supply and improve drying techniques. The cases of an absorber with and without fins are analyzed.Theoretical models for the double pass solar collector with and without fins have been established and solved numerically using codes developed in Fortran to obtain a global approach. Comsol Multi-physics code is used for a more local study. An experimental device has been designed to validate the results obtained numerically. One of the particularities of the solar collector developed in the laboratory is its insulation system. For this, a local bio-sourced material composed of crushed millet stems has been developed to increase the performance of the solar collector. The properties of the bio-sourced materials used for insulation were characterized by using available laboratory testing model. A comparison of the measured and calculated temperatures validated both the experimental and numerical approaches. The performance evaluation showed a strong influence of the flow rate and solar radiation on the energy efficiency of the double pass finned solar collector. The global approach to heat balances within the solar collector is mainly based on the heat transfer coefficients between the fluid and the absorber. An estimation of these coefficients is proposed in the last part of this work.Keywords: Solar collector, double pass, millet rod crushed, biosourced material, numerical modeling, experiment, performance.

Les roches ornementales sont d'un usage généralisé dans les agglomérations urbaines notamment dans la région d'Abidjan où leur beauté la dispute à leur diversité. Dès lors, le souci qui habite l'utilisateur potentiel de ces matériaux ornementaux, est de savoir quel peut être leur comportement, face aux intempéries et autres changements climatiques qui sont le lot permanent ou quasi quotidien des zones tropicales humides. C'est la recherche d'une réponse à cette préoccupation qui a motivé ce travail, dont l'objectif final est de conduire, sous conditions météorologiques de la zone tropicale humide reproduites au laboratoire, des expérimentations relatives à l'évolution des certains types de matériaux ornementaux. Le présent travail a donc porté sur la formalisation d'un modèle de climat tropical humide, ainsi que, sur des expérimentations in vitro, en vue de tester le dispositif expérimental devant mettre en œuvre les conditions climatiques subséquentes. De ce fait, la conception de ce dispositif expérimental a pris en compte les paramètres que sont: la vitesse d'impact des gouttes de pluie (2,3 m.s-1), l'énergie calorifique et ses fluctuations qui s'expriment en des températures à la surface du sol variant entre 24 °C et 76°C, l'environnement hygrométrique qui oscille entre les saturations (pluies, et rosées nocturnes) et HR (humidité relative) égale à 85%, ainsi que la pluviosité (51 mètres d'eau par heure). Des plaques polies issues des gisements ivoiriens de roches ornementales d'Okrouyo (syénite) et de Yakala (granite rose) ont servi d'échantillons pour tester le dispositif expérimental. Au bout de 6, 9, et 12 mois, on a numérisé des images de la surface polie des échantillons. Par la suite, à l'aide des logiciels Visilog 5.4 (Noesis, 2001) et Paint Shop Pro 5.0 (Jasc Software, 1998), on a mis en œuvre l'analyse colorimétrique d'images numérisées, retenue comme le mode d'investigation le plus approprié pour comparer les images obtenues à 12 mois, avec celles de départ. Cette comparaison a procédé par soustraction des images de départ, de celles à l'issue de 12 mois d'essai L'étude des images issues des opérations de soustraction a dégagé qu'il existe une analogie entre le milieu de ferrallitisation, conséquence de l'altération météorique en climat tropical humide, et le milieu généré par la mise en œuvre du dispositif expérimental qu'on propose. Elle a aussi permis de se rendre compte que l'utilisation du matériau d'Okrouyo devrait se limiter à des revêtements intérieurs. Par contre celui de Yakala pourrait être utilisé à la fois pour des revêtements intérieurs et extérieurs.

Cette thèse concerne le développement d'une méthodologie pour la modélisation numérique de chambres réverbérantes à brassage de mode (CRBMs). Ce moyen d'essai est utilisé pour les mesures en immunité et en émission de systèmes électroniques dans le domaine de la compatibilité électromagnétique (CEM). L'objectif de ces travaux consiste à proposer une modélisation numérique qui prend en compte un maximum de caractéristiques réelles des CRBMs. L'outil numérique utilisé pour la résolution des équations de Maxwell est la méthode des différences finies dans le domaine temporel. Les caractéristiques géométriques des équipements présents dans les CRBMs sont retranscrites dans le domaine numérique à l'aide de la géométrie discrète qui contrairement aux mailleurs commerciaux permet de contrôler les propriétés topologiques des maillages tridimensionnels obtenus. Les caractéristiques intrinsèques (le facteur de qualité essentiellement) sont intégrées a posteriori via un filtre spécifique appliqué aux solutions temporelles sans perte. Une étude approfondie de l'influence de la source (position, type....) sur la puissance numérique injectée est également présente. Enfin, ces travaux de thèse se concluent par une confrontation directe entre des résultats numériques et expérimentaux suivant les critères normatifs et statistiques actuels.

L'utilisation de revêtements abradables pour assurer l'étanchéité dynamique des turboréacteurs est une solution répandue qui permet d'augmenter la fiabilité et le rendement aérodynamique des turboréacteurs. En fonctionnement, des touches inévitables entre le revêtement et le bout d'aubes de rotor peuvent être à l'origine d'une usure excessive du revêtement abradable et/ou de la rupture d'aube. La simulation numérique de tels incidents butte sur un manque de connaissance des interactions aube/carter et des forces mises en jeu au contact, forces qui résultent notamment de couplages entre le frottement, l'usure du revêtement et des phénomènes vibratoires.Cette thèse a pour objectif de mieux appréhender les mécanismes d'interaction entre l'aube et le revêtement abradable. Elle résulte d'une collaboration entre l'ONERA de Lille et le Laboratoire de Mécanique de Lille et concerne le revêtement de type Al-Si/hbN (Metco 320NS), couramment utilisé dans les compresseurs à basse pression.Les propriétés physico-chimiques et le comportement mécanique - notamment en dynamique - du revêtement abradable sont étudiés. Compte-tenu d'une asymétrie du comportement en traction et en compression, l'exploitation en corrélation d'images numériques d'un essai original inspiré de l'essai Brésilien permet de rendre compte des mécanismes de dégradation. Le comportement tribologique est étudié sur tribomètre dans différentes configurations de contact. L'interaction entre l'aube et le revêtement ainsi que les couplages avec les vibrations d'aube sont investigués et caractérisés dans une configuration simplifiée et fortement instrumentée, sur un banc rotatif spécifique développé à l'ONERA de Lille

L'objet de ce travail de thèse est l'étude en soufflerie du sillage lointain des éoliennes à axe horizontal. La complexité phénoménologique du sillage des éoliennes fait que les mécanismes le régissant sont généralement traités d'un point de vue stationnaire : les principaux paramètres (déficit de vitesse, production de turbulence...) sont alors moyennés dans le temps. Néanmoins, considérer les instationnarités du sillage d'une éolienne placée en écoulement atmosphérique permet d'observer un phénomène appelé meandering, traduisant un battement aléatoire du sillage. Ce travail est construit en deux grandes parties : la vision stationnaire et la vision instationnaire du sillage d'un modèle simplifié d'éolienne, basé sur le principe du disque de Froude, placé dans une couche limite atmosphérique (CLA) modélisée en soufflerie à l'échelle 1/400. La première partie est composée de plusieurs études paramétriques sur l'influence du point de fonctionnement d'une éolienne, sur sa hauteur de mât ou encore sur le type de CLA. Une éolienne en situation de dérapage fait également l'objet d'études paramétriques. Celles-ci visent à étudier le comportement du sillage dans différentes situations et il est alors montré les limites des lois empiriques présentes dans la littérature, concernant notamment l'influence de la turbulence ambiante. La seconde partie se focalise sur la vision instationnaire, jusqu'ici rarement considérée. En utilisant l'anémométrie par fil chaud, les résultats montrent le rôle des grandes échelles de la turbulence atmosphérique sur l'apparition du meandering. L'amplitude du battement et les dimensions du sillage instantané sont ensuite appréhendées de façon quantitative par mesures PIV, montrant l'influence du point de fonctionnement de l'éolienne et de l'intensité de turbulence ambiante.

Pour contribuer à la compréhension des processus d'arrachement et de fragmentation de la roche par l'explosif en ciel ouvert, le travail de recherche présenté dans ce mémoire vise à affiner les techniques empiriques de prédiction de fragmentation existantes. Un programme expérimental conséquent réalisé en échelle réelle sur site minier apporte des données ainsi que de nouveaux éléments par rapport à l'existant dans la littérature. En particulier, une comparaison entre résultats de tirs de charge unique et résultats de tirs à plusieurs charges est faite. Dans le contexte roche/explosif du site test, les résultats démontrent que le bénéfice industriel d'une prédiction charge par charge est limité. Une approche numérique a été mise en œuvre en parallèle du travail expérimental ; elle met à contribution un modèle rhéologique d'endommagement développé spécifiquement pour l'étude de laf ragmentation par l'explosif (Rouabhi, 2004). Des calculs 2D avec réduction d'échelle ont été réalisés ; l'utilisation d'un tel modèle d'endommagement s'avère indispensable, et la nécessité de coupler dans le futur les effets des ondes de choc et des gaz d'explosion dans la modélisation est soulignée. On explique par ailleurs de manière originale les résultats d'une étude expérimentale en laboratoire (Miklautsch et al., 2002). En fin de mémoire, plusieurs méthodologies de prédiction charge par charge aisément reproductibles sont testées et ajustées aux résultats du programme expérimental. On finit par montrer que la meilleure méthode offre même davantage de précision lorsqu'elle est appliquée avec les paramètres moyens des tirs et non charge par charge.

La présente recherche a porté sur la maîtrise de la cohérence microstructurelle par les élèves de niveau collégial. Elle avait pour objectif de mesurer les effets de l'enseignement de la progression thématique comme critère de cohérence microstructurelle selon une méthode contrastive, et les effets de l'enseignement de deux méthodes différentes de la révision de cet aspect. Nous avons aussi cherché à déterminer quels défauts de cohérence se trouvent dans les textes d'élèves du collégial. Trois groupes d'élèves du collégial ont reçu des séances d'enseignement différentes de la cohérence dans l'introduction et la conclusion, l'une traditionnelle et l'autre expérimentale. Les deux groupes soumis à l'enseignement expérimental ont suivi des activités d'entraînement à la révision différentes, soit une activité de mise à distance par la tâche dans un groupe et de mise à distance par les pairs. Trois introductions rédigées par les élèves avant et après les interventions ont servi de prétest et de post-tests. Un taux de réussite de la progression thématique a été calculé pour chacune des introductions afin de comparer les performances des trois groupes. L'examen des résultats a montré que le taux de réussite de la progression thématique a augmenté de façon constante dans les groupes expérimentaux, alors qu'il a stagné dans le groupe témoin. Par contre, il n'a pas été possible de distinguer l'impact des deux méthodes d'entraînement à la révision expérimentées. L'examen des défauts de cohérence présents dans les textes d'élèves regroupés en fonction de leur habileté de départ a montré que l'amélioration observée dans les groupes expérimentaux est plus marquée chez les sous-groupes d'élèves faibles. Les résultats de cette expérimentation montrent que l'enseignement de la progression thématique selon une méthode contrastive favorise l'amélioration de la cohérence microstructurelle des introductions rédigées par les élèves. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cohérence, cohérence microtructurelle, progression thématique, défauts de cohérence, méthode contrastive, cohésion, révision, mise à distance par la tâche, mise à distance par les pairs, différence forts/faibles, collégial.