Inflatable Aerodynamic Decelerators (IADs) are a candidate technology NASA began investigating in the late 1960’s. Compared to supersonic parachutes, IADs represent a decelerator option capable of operating at higher Mach numbers and dynamic pressures. IADs have seen a resurgence in interest from the Entry, Descent, and Landing (EDL) community in recent years. The NASA Space Technology Roadmap (STR) highlights EDL systems, as well as, Materials, Structures, Mechanical Systems, and Manufacturing (MSMM) as key Technology Areas for development in the future; recognizing deployable decelerators, flexible material systems, and computational design of materials as essential disciplines for development. This investigation develops a multi-scale flexible material modeling approach that enables efficient high-fidelity IAD design and a critical understanding of the new materials required for robust and cost effective qualification methods. The approach combines understanding of the fabric architecture, analytical modeling, numerical simulations, and experimental data. This work identifies an efficient method that is as simple and as fast as possible for determining IAD material characteristics while not utilizing complicated or expensive research equipment. This investigation also recontextualizes an existing mesomechanical model through validation for structures pertaining to the analysis of IADs. In addition, corroboration and elaboration of this model is carried out by evaluating the effects of varying input parameters. Finally, the present investigation presents a novel method for numerically determining mechanical properties. A sub-scale section that captures the periodic pattern in the material (unit cell) is built. With the unit cell, various numerical tests are performed. The effective nonlinear mechanical stiffness matrix is obtained as a function of elemental strains through correlating the unit cell force-displacement results with a four node membrane element of the same size. Numerically determined properties are validated for relevant structures. Optical microscopy is used to capture the undeformed geometry of the individual yarns.

L’Internet-of-Things désigne un développement en plein essor d’objets interconnectés et qui sont susceptibles de modifier nombre de services au sein de l’industrie comme pour la personne. Les développements actuels buttent sur plusieurs verrous dont celui de l’autonomie énergétique des objets ou encore des procédés de fabrication économiquement acceptables et respectueux de la planète. Dans ce contexte, la récupération d'énergie est une thématique largement répandue faisant appel à des sources très variées (mécanique, thermique, électromagnétique...). Cette thèse est notamment orientée vers la récupération d'énergie électromagnétique ambiante. Le second point caractéristique de cette thèse est de s'intéresser à des substrats souples et si possible recyclables. Le défi consiste à récupérer l’énergie provenant d’un champ électromagnétique ambiant extrêmement faible : ceci concerne l’antenne, qui doit par ailleurs répondre à une exigence de flexibilité pour son intégration future à un objet souple et déformable, et l’électronique de traitement de l’énergie.Le travail de thèse est articulé autour de trois phases principales :Dans la première phase, il s’agissait de l’étude des structures d’antennes compatibles en fréquence et en puissance reçue avec l’application de récupération d’énergie et une réalisation physique sur base souple (papier, tissu...). Cette phase a permis de présenter les différentes approches pour combiner les sources RF.Dans la deuxième phase, il s’agit de l’étude sur le rôle de circuits redresseurs dans le système de récupérer d’énergie. Les méthodes d'extraction des paramètres sont discutées en dissociant chaque élément et leurs rôles. De nombreuses mesures ont été réalisées afin de comparer différents modèles de la diode utilisée pour le redressement, en tenant compte également de l'impact réel du processus de fabrication et du processus de mesure.Une troisième phase permet l’optimisation de l’ensemble antenne et électronique (rectenna) pour divers scenarii et le suivi de la variabilité pour maintenir les pertes du système a minima. La réalisation de démonstrateurs pertinents, testés et caractérisés est présentée. / Internet-of-Things means a growing development of interconnected objects that are likely to change many services within the industry as well as for the individual. Several barriers, including the energy autonomy of objects or production processes that are economically acceptable and respectful of the planet, hamper current developments. In this context, energy recovery is a widespread theme using a wide range of sources (mechanical, thermal, electromagnetic, etc.). This thesis is oriented towards the recovery of ambient electromagnetic energy. The second characteristic point of this thesis is to focus on flexible and, if possible, recyclable substrates. The challenge is to recover energy from an extremely low ambient electromagnetic field: this concerns the antenna, which must also meet a requirement for flexibility for its future integration with a flexible and deformable object, and the electronics of energy processing.The work of this thesis conducted in three phases.In the first phase, it was the study of the antenna structures compatible with frequency and power received with the energy harvesting application and a physical realization on flexible base (paper, textile, etc.). This phase allowed presenting the different approaches to combining the RF sources.In the second phase, the study on the role of rectifying circuit in the system of recovering wireless energy was presented. Methods for extracting parameters were discussed by separating each element and its roles. Numerous measurements have been conducted to compare different models of the diode, taking into account also the actual impact of the manufacturing process and the measurement process.A third phase allows the optimization of the antenna and electronic assembly (rectenna) for various scenarios and the monitoring of variability to keep the losses of the system at minima. The production of relevant demonstrators, test and characterization were presented.