Dans le cadre du contrôle non destructif, l'étude de la propagation d'ondes dans des guides rugueux ouvre la voie à diverses applications, telles la caractérisation de l'état de surface d'un matériau ou de la qualité d'un collage dans une structure assemblée, la détection d'effets de corrosion ou d'imperfections d'usinages, ... Dans ce contexte, l'étude menée au cours de cette thèse porte sur l'analyse des effets de rugosité de frontières de guides d'ondes fluides ou solides sur la propagation des ondes acoustiques, en vue, en pratique, de caractériser cette rugosité. Le processus de diffusion sur des rugosités de parois se traduit par des couplages modaux, transferts d'énergie entre modes créés ou non par des sources, modes propres pour ondes de pression en fluides ou pour ondes SH en solides, modes de Lamb en guides solides. Qu'il s'agisse de champs à caractère scalaire (en fluide ou ondes SH en solide) ou vectoriel (ondes de Lamb), un modèle nouveau, qui repose sur une formulation intégrale des équations scalaires de propagation, est mis en œuvre, modèle dans lequel le choix des fonctions de Green joue un rôle prépondérant. Les relations entre champs acoustiques (de pression ou élastiques) et profils de rugosité ont été étudiées pour tous types de rugosité, mais plus particulièrement pour des rugosités périodiques qui permettent des analyses plus avancées. La relation entre les densités spectrales de puissance (DSP) des profils de rugosité et les coefficients de réflexion et de transmission en énergie des modes guidés est établie ; certains résultats obtenus ont été comparés à ceux d'expériences réalisées à cet effet.

High-flying unmanned reconnaissance and surveillance systems are now being used extensively in the United States military. Current development programs are producing demonstrations of next-generation unmanned flight systems that are designed to perform combat missions. Their use in first-strike combat operations will dictate operations in densely cluttered environments that include unknown obstacles and threats, and will require the use of terrain for masking. The demand for autonomy of operations in such environments dictates the need for advanced trajectory optimization capabilities. In addition, the ability to coordinate the movements of more than one aircraft in the same area is an emerging challenge. This thesis examines using an analytical reduced order formulation for trajectory generation for minimum time and terrain masking cases. First, pseudo-3D constant velocity equations of motion are used for path planning for a single vehicle. In addition, the inclusion of winds, moving targets and moving threats is considered. Then, this formulation is increased to using 3D equations of motion, both with a constant velocity and with a simplified varying velocity model. Next, the constant velocity equations of motion are expanded to include the simultaneous path planning of an unspecified number of vehicles, for both aircraft avoidance situations and formation flight cases.

The objective of this study is to develop and implement practical and accurate methods for prediction of the workpiece dynamics during a complete machining cycle of the workpiece, so that FRFs of the workpiece can be used in chatter stability analysis. For this purpose, a structural modification method is used since it is an efficient tool for updating FRFs due to structural modifications. The removed mass is considered as a structural modification to the finished workpiece in order to determine the FRFs at different stages of the process. The method is implemented in a computer code and demonstrated on representative parts such as turbine blades. The predictions are compared and verified with the data obtained using FEA. The FRFs are used in chatter stability analyses, and the effect of part dynamics on stability is studied.

In this thesis large deformation behavior of shell structures under high intensity transient loading conditions is investigated by means of finite element method. For this purpose an explicit finite element program is developed with interactive user interface. The developed program deals with geometric and material nonlinearities which stem from large deformation elastic - plastic behavior. Results of the developed code are compared with the experimental data taken from the literature and simulation results of the commercial finite element program Ls-Dyna. Moreover, sensitivity study is carried out for mesh size, element type and material model parameters. After the comparison and verification of the obtained results, it is concluded that converged and reasonable results are achieved.

The finite-difference time domain(FDTD) method is formulated by discretizing Maxwell¡¦s equation over a finite volume and approximating the derivatives with centered difference approximation. The total-field/scattered-field formulation use for simulating the uniform plane wave and the added -source formulation use for simulating the plane wave,compare the result of the electric field within metallic enclosures through aperture excited by uniform plane wave with plane wave,The larger of the exciting plane of the plane wave the more approximate to the result of the uniform plane wave .It must be very large for the induced electrical field within enclosure with a slot which vertical to interference source polarization . Generally speaking, the aperture on the enclosures not the slot but small holes on the condition of don¡¦t know interference source polarization.

Maritime law enforcement is the fundamental issue for the national security as well a great component for the social and economic stability. This is the trend of international society, especially on the aspects of the highly advancement of scientific technology and the upward surge of human right. People become non-passive on the carrying-out of .law enforcement without contortion and actively conform to the quality and standard of laws by the institutional performance. It is noted that people have serious considered their individual rights, especially to the limitation or prohibition of their rights after the release of 535 th solution by the grand justice. It is the obligation of law maker or practitioner to carefully examining people¡¦s right. Coast Guard Administration of Executive Yuan is the sole institution responsible for maritime law enforcement. Its maritime law enforcement scope consists of internal waters, the territorial sea, the contiguous zone, the exclusive economic zone, the continental shelf and the high seas. The CGA enforce the laws and conform to not only the nation, but also the international jurisdiction rights. The present study has identified following issues for the improvement of current maritime law enforcement; 1) a lack of proper laws for authoring the coast guard administration on maritime enforcement, 2) a need to revising and formulating the laws related to the tasks of the coast guard institution, 3) a proper law to integrate, reform and unify or amend the laws or acts among the different government departments. 4) the unfitness of the function of 535 th solution to meet with the maritime law enforcement, 5) the problem of penalty and fine on the prohibited waters, 6) the future direction and its capacity for international and cross-channel activities related to cut-down the domestic criminal cases. These issues are imperatively needed to improve the governmental effectiveness on the development of resources and manpower in order to enhance the capability of coast guard institution to apprehend smugglers and arrest sneaking people. Furthermore, the laws shall be able to provide the power to maintain fishery resources, protect sea environment, and perform the safe and rescue on the sea. Thus, the nation can be in competitive pace with the international advanced countries in regard to the law system.

Currently, biopharmaceuticals including vaccines, proteins, and DNA are delivered almost exclusively through the parenteral route using hypodermic needles. However, injection by hypodermic needles generates pain and causes bleeding. Disposal of these needles also produces biohazardous sharp waste. An alternative delivery tool called microneedles may solve these issues. Microneedles are micron-size needles that deliver drugs or biopharmaceuticals into skin by creating tiny channels in the skin. This thesis focuses on dissolving microneedles in which the needle tips dissolve and release the encapsulated drug or vaccine upon insertion. The project aimed to (i) design and optimize dissolving microneedles for efficient drug and vaccine delivery to the skin, (ii) maintain vaccine stability over long-term storage, and (iii) immunize animals using vaccine encapsulated microneedles. The results showed that influenza vaccine encapsulated in microneedles was more thermally stable than unprocessed vaccine solution over prolonged periods of storage time. In addition, mice immunized with microneedles containing influenza vaccine offered full protection against lethal influenza virus infection. As a result, we envision the newly developed dissolving microneedle system can be a safe, patient compliant, easy to-use and self-administered method for rapid drug and vaccine delivery to the skin.

Cette thèse est consacrée à l'étude du comportement asymptotique de solutions d'une classe d'équations aux dérivées partielles avec des coefficients fortement oscillants. Dans un premier temps, on s'intéresse à une famille d'équations non linéaires, des lois de conservation scalaires hétérogènes, qui interviennent dans divers problèmes de la mécanique des fluides ou de l'électromagnétisme non linéaire. On suppose que le flux de cette équation est périodique en espace, et que la période des oscillations tend vers zéro. On identifie alors les profils asymptotiques microscopique et macroscopique de la solution, et on démontre un résultat de convergence forte; en particulier, on montre que lorsque la condition initiale ne suit pas le profil microscopique dicté par l'équation, il se forme une couche initiale en temps durant laquelle les solutions s'adaptent à celui-ci. Dans un second temps, on considère une équation de transport linéaire, qui modélise l'évolution de la densité d'un ensemble de particules chargées dans un potentiel électrique aléatoire et très oscillant. On établit l'apparition d'oscillations microscopiques en temps et en espace dans la densité, en réponse à l'excitation par le potentiel électrique. On donne également des formules explicites pour l'opérateur de transport homogénéisé lorsque la dimension de l'espace est égale à un.

Dans les trois premiers chapitres de ce manuscrit de thèse, On propose trois nouvelles méthodes pour l'identification et la localisation des corrosions internes dans les pipelines. La première est par impédance électrique, la deuxième est par ondes guidées ultrasoniques et la troisième est par ultrasons.<br />On jette les bases mathématiques de ces différentes méthodes et on présente quelques tests numériques qui montrent leur efficacité.<br />Notre approche rentre dans la stratégie asymptotique développée au CMAP pour la résolution des problèmes inverses d'une manière robuste et stable. On exploite l'existence d'un petit paramètre (la mesure de Hausdorff de la partie corrosive) pour extraire des données la localisation de la partie corrosive et estimer son étendue. Le tout, d'abord, à travers des formules asymptotiques des mesures dépendantes du petit paramètre, rigoureusement établies à l'aide de la méthode des équations intégrales, et ensuite, par le biais de nouveaux algorithmes non-itératifs d'inversion. La plupart de ces algorithmes sont de type MUSIC (multiple signalclassification).<br />Le dernier chapitre est indépendant des trois premiers. il est consacré à la reconstruction de la forme d'un objet perturbé connaissant le champ lointain électrique ou acoustique. On développe pour le cas acoustique et électrique une relation linéarisée entre le champ lointain, résultant des données sur le bord de conditions de Dirichlet comme paramètre, et la forme de la structure perturbée comme variable. Cette relation nous ouvre la voie à la reconstruction<br />des coefficients de Fourier de la perturbation et nous aide à la reconstruction des coefficients de Fourier de la perturbation ce qui nous mène à formuler un développement asymptotique complet de<br />l'opérateur Dirichlet-Neumann.

In dieser Publikation werden ein numerisches Verfahren zur Kalibrierung von Materialmodellen für die Simulation großer, nahezu inkompressibler hyperelastischer Verzerrungen sowie dessen numerische Realiserung im Rahmen einer gemischten Finite Elemente Formulierung vorgestellt. Dabei werden die Parameter der konstitutiven Beziehungen auf der Grundlage experimentell erfasster Verschiebungsfelder (vorzugsweise inhomogener) bzw. globaler Informationen ermittelt. Dieses inkorrekte, inverse Problem wird mit Hilfe eines deterministischen Optimierungsverfahrens vom trust-region-Typ gelöst. Wesentlicher Bestandteil ist dabei die halbanalytische Sensitivitätsanalyse, die ein effizientes und hochgenaues Verfahren zur Ermittlung des Gradienten der Zielfunktion darstellt. Sie erfordert die einmalige Lösung eines zur direkten Aufgabe analogen Gleichungssystems pro Parameter und Lastschritt und basiert auf der impliziten Differentiation der schwachen Formulierung des gemischten Randwertproblems nach den Materialparametern. Genauigkeit und Konvergenzverhalten der numerischen Algorithmen werden an illustrativen Beispielen mit synthetischen Messwerten demonstriert. Im Mittelpunkt stehen dabei Untersuchungen zur Abhängigkeit des Optimierungsergebnisses von den Startwerten für unterschiedliche konstitutive Ansätze der kompressiblen und nahezu inkompressiblen Elastizität.