Le "Spark Plasma Sintering" est un procédé innovant qui permet de densifier, assembler, forger... tous types de matériaux avec des cinétiques très rapides. Cependant, il nécessite des améliorations pour le contrôle des températures, l'homogénéité microstructurale pour des pièces de formes complexes... et de productivité industrielle. Pour résoudre ces problèmes, un modèle électro-thermo-mécanique-microstructural est identifié : i) pour la partie Thermo-Electrique une instrumentation fine a permis par une approche inverse d'évaluer les résistances de contacts, ii) par essais in-situ de fluage et de compression pour la partie mécanique-microstructurale. Il a permis de trouver des solutions pertinentes pour élaborer des pièces - de microstructure homogène - simultanément en grand nombre (modification du passage du courant électrique) - de formes complexes (intervention de pièces sacrificielles). / The "Spark Plasma Sintering" process allows very high consolidation kinetics (densification, assembly, forging) of materials (powder, porous, nanostructured). However, some difficulties remains on this innovative process, particularly in terms of temperature control, microstructural homogeneity especially for complex shapes ... and industrial productivity. To solve these problems, an electro-thermo-mechanical-microstructural model is identified: i) using a thin instrumentation of the machine for the Thermo-Electric part including a reverse approach to evaluate the contact resistances, ii) by in situ creep and compression tests for mechanical microstructural-part. The resulting model has helped to find solutions for microstructural homogenization of the parts, for simultaneously densify of large numbers of parts (modifying the flow of electric current) and/or complex shapes (intervention sacrificial parts).

La préparation de l'usinage de pièce de formes complexes induit des temps improductifs sur les machines UGV. Ces temps improductifs sont liés aux manques de méthodologies de préparation et aux faibles connaissances du préparateur sur le processus UGV. La compétitivité du procédé UGV passe donc par une réduction du temps de préparation afin de pouvoir répondre rapidement aux délais de fabrication. Ce mémoire porte sur la préparation à l'usinage des outillages de forge. Notre apport se traduit principalement par la mise en place d'une méthode originale de transfert de la géométrie CAO de l'outillage à une géométrie FAO du processus UGV de cet outillage. La méthode de décomposition topologique de la géométrie CAO proposée est basée sur le respect de la vitesse de coupe et la limitation des entrées/sorties matière. Des cartographies d'assistance au préparateur ont été développées pour élaborer cette décomposition. Une représentation graphique, appelée graphe de relation topologique, permet de collecter les informations obtenues à partir de la décomposition et de représenter les relations topologiques entre les différentes entités d'usinage obtenues par décomposition. Le modèle de relation topologique est construit à partir des difficultés d'usinage, d'accessibilité des surfaces à usiner et des ralentissements de vitesses d'avance. La méthode de génération du processus d'usinage des outillages est basée sur l'analyse topologique de la géométrie et associée aux séquences d'usinage standard. Un outil d'assistance, appelé performance viewer, permet d'analyser les ralentissements et le nombre d'entrées/sorties matière. Les maquettes numériques des outils d'assistance à la préparation sont illustrées pour la phase de décomposition topologique du modèle CAO de l'outillage de forge et la phase de génération de processus UGV d'un outillage de forge.

Trois expériences ont été menées dans le but de déterminer quels codes sous-tendant la représentation de l’organisation spatiale des composantes des formes complexes contribuent aux discriminations d’objets complexes. Les trois expériences ont utilisé une tâche d’appariement simultané d’objets complexes. Aux essais négatifs, les objets pouvaient avoir des différences catégorielles de configuration, des différences métriques de configuration, des différences métriques de configuration et du rôle des parties ou des différences du rôle des parties seulement. La distance angulaire 2D ou 3D entre les stimuli pouvait varier. À l’expérience 1, les stimuli étaient présentés avec stéréoscopie et avaient une surface avec un gradient de texture de haut contraste. L’expérience 2 constitue une réplication de l’expérience 1 hormis pour l’utilisation de stimuli dont le contraste était réduit. Le but de cette manipulation était de vérifier si les résultats de l’expérience 1 sont répliqués avec une tâche dont le niveau de difficulté est plus élevé. Les stimuli de la troisième expérience avaient une surface gris mat et étaient présentés sans stéréoscopie. Les trois expériences ont montré que des codes catégoriel et pertinent aux rôles des parties contribuent à la discrimination d’objets complexes. Toutefois, ces codes sont dépendants aux orientations 2D et 3D, et ce, peu importe la richesse de l’information de profondeur présente dans les stimuli. De plus, nos résultats démontrent une plus grande sensibilité aux différences catégorielles de configuration qu’aux différences métriques. Enfin, un code métrique contribue également aux discriminations. Toutefois, la contribution de ce code disparaît lorsque la quantité d’information de profondeur est réduite. / Tree experiments were conducted to determine which codes underlie the representation of the spatial organisation of the components of complex shapes. The tree experiments used a simultaneous matching task of complex objects. For the negative trials, the objects could have categorical differences of configuration, metric differences of configuration, metric difference along with differences in the role of parts, and differences in the role of parts only. The 2D or 3D angular distance between the stimuli could vary. In experiment 1, the stimuli were presented with stereopsis and had a surface with high contrast texture. Experiment 2 replicates the condition of experiment 1, except that the contrast of the stimuli was reduced. The goal of this manipulation was to verify if the results of experiment 1 were replicated if task difficulty is increased. In experiment 3, the stimuli were presented without stereopsis and without texture. The tree experiments showed that a categorical code, and a code relevant to the role of the parts contribute to the discrimination of complex objects and that these codes are dependent to 2D and 3D orientation, independently of depth cues. The results also show a greater sensitivity to categorical than to metric configuration differences. Finally, a metric code also contributes to complex shapes discrimination. However, the contribution of this code disappears when the quantity of depth cues is reduced.

Trois expériences ont été menées dans le but de déterminer quels codes sous-tendant la représentation de l’organisation spatiale des composantes des formes complexes contribuent aux discriminations d’objets complexes. Les trois expériences ont utilisé une tâche d’appariement simultané d’objets complexes. Aux essais négatifs, les objets pouvaient avoir des différences catégorielles de configuration, des différences métriques de configuration, des différences métriques de configuration et du rôle des parties ou des différences du rôle des parties seulement. La distance angulaire 2D ou 3D entre les stimuli pouvait varier. À l’expérience 1, les stimuli étaient présentés avec stéréoscopie et avaient une surface avec un gradient de texture de haut contraste. L’expérience 2 constitue une réplication de l’expérience 1 hormis pour l’utilisation de stimuli dont le contraste était réduit. Le but de cette manipulation était de vérifier si les résultats de l’expérience 1 sont répliqués avec une tâche dont le niveau de difficulté est plus élevé. Les stimuli de la troisième expérience avaient une surface gris mat et étaient présentés sans stéréoscopie. Les trois expériences ont montré que des codes catégoriel et pertinent aux rôles des parties contribuent à la discrimination d’objets complexes. Toutefois, ces codes sont dépendants aux orientations 2D et 3D, et ce, peu importe la richesse de l’information de profondeur présente dans les stimuli. De plus, nos résultats démontrent une plus grande sensibilité aux différences catégorielles de configuration qu’aux différences métriques. Enfin, un code métrique contribue également aux discriminations. Toutefois, la contribution de ce code disparaît lorsque la quantité d’information de profondeur est réduite. / Tree experiments were conducted to determine which codes underlie the representation of the spatial organisation of the components of complex shapes. The tree experiments used a simultaneous matching task of complex objects. For the negative trials, the objects could have categorical differences of configuration, metric differences of configuration, metric difference along with differences in the role of parts, and differences in the role of parts only. The 2D or 3D angular distance between the stimuli could vary. In experiment 1, the stimuli were presented with stereopsis and had a surface with high contrast texture. Experiment 2 replicates the condition of experiment 1, except that the contrast of the stimuli was reduced. The goal of this manipulation was to verify if the results of experiment 1 were replicated if task difficulty is increased. In experiment 3, the stimuli were presented without stereopsis and without texture. The tree experiments showed that a categorical code, and a code relevant to the role of the parts contribute to the discrimination of complex objects and that these codes are dependent to 2D and 3D orientation, independently of depth cues. The results also show a greater sensitivity to categorical than to metric configuration differences. Finally, a metric code also contributes to complex shapes discrimination. However, the contribution of this code disappears when the quantity of depth cues is reduced.

Toute forme de conception repose sur les rapports entre l'espace virtuel des possibles et l'espace réel du réalisable : ce qui fait le lien entre les deux et qui en établit le rapport est l'espace mental du concepteur. Dans l'architecture contemporaine Non-Standard, en raison de la complexité formelle et de l'emploi presque exclusif des outils numériques, nous avons constaté un décalage qui semble s'agrandir entre le monde virtuel des possibles et le monde actuel du réalisable : ce constat nous a amené à nous questionner sur la position du monde mental du concepteur en relation avec un tel décalage. Ce travail de thèse a été conçu afin de contribuer à la définition d'un cadre scientifique pour l'analyse des relations entre espace mental et espace physique dans la conception spatiale : les sciences cognitives nous ont fourni les méthodes et les outils pour réaliser une étude expérimentale de ces questions. Deux expériences ont été menées afin d'isoler des invariants et des lois géométriques capables de décrire les liens entre les qualités formelles des objets du monde physique et celles du monde mental des concepteurs. Nos résultats expérimentaux nous ont permis de mettre en évidence des indices géométriques significatifs dans le traitement perceptif de la qualité formelle de courbure ainsi que dans l'élaboration des configurations spatiales complexes en relation avec les outils de représentation (en particulier, les outils numériques).