L’électrification croissante des véhicules militaires va de pair avec la révolution « électrique » de ces dernières décennies. Aujourd’hui un véhicule militaire intègre plus de 120 consommateurs électriques. Cette évolution de l’électrification est également accompagnée de l’apparition de nouvelles fonctions comme le déplacement du blindé en mode furtif, animé grâce à une motorisation électrique. Dans ce contexte nous proposons de pré-dimensionner les différentes sources d’énergie du véhicule (dispositif de stockage, moteur, générateur, convertisseur). La transmission électrique est de type hybride parallèle mono-axe, l’arbre de sortie de la machine électrique est confondu avec l’arbre de sortie du moteur thermique. Ce choix est identique au prototype de véhicule blindé actuellement en étude. L’originalité des travaux repose sur le développement d’un modèle de l’emploi du véhicule pour sa phase d’utilisation la plus sensible, à savoir le combat de haute intensité. Ce modèle basé sur la matrice de Markov permet de générer aléatoirement de très nombreuses missions à partir d’une base de données enregistrée lors d’exercices d’entraînement au combat de haute intensité. Une seconde originalité réside dans la méthode de pré-dimensionnement proposée, associant le modèle d’emploi (statistique) aux modèles des flux de puissances décrivant le comportement du blindé. Le pré-dimensionnement obtenu est donc optimisé par rapport aux missions potentiellement réalisables par le véhicule. / Following the example of the civil automotive sector, the electrification of military vehicles has widely increased during the last decades. Today, a military armoured vehicle embeds more than 120 electrical consumers. New functionalities has appeared like the hybrid electrical propulsion mode that allows stealthy moves. In this context, we propose to size the different components of the electrical propulsion such as the electric motor/alternator, storage device, electronic power converter. The propulsion selected is of parallel hybrid type. The rotary shaft of the electric motor is of the same as the combustion engine’s. This choice is similar to an armoured vehicle prototype under development today. The first original contribution of this research is the design and the use of a predictive model for a mission scenario. This model has been developed for the most critical phase, which is the high intensity engagement. This model is based on a Markov matrix, that allows to produce a lot of different missions through a random process. Input data have been recorded during several high intensity combat real training sessions. A second original contribution is the calculation method proposed. It combines the statistical modelling of the missions with the modelling of the power flows that describe the vehicle behaviour. So, the results obtained are optimized with regard to the extended field of the possible vehicle missions.

La présente thèse s’inscrit dans la suite des travaux sur les absorbants acoustiques hybrides actifs/passifs menés au Centre Acoustique du LMFA depuis une quinzaine d’années. Ces absorbants sont constitués de cellules couvertes par une mince couche de matériau poreux et équipées d’un système de contrôle actif permettant d’annuler la pression acoustique en face arrière du poreux. L’impédance de surface ainsi obtenue est purement réelle et donnée par la résistance du poreux utilisé. Le concept d’absorbant hybride renvoie au fonctionnement double des cellules puisque le contrôle actif est utilisé en basses fréquences uniquement,le système passif cavité-poreux assurant une absorption suffisante en plus hautes fréquences. Une application distincte a fait l’objet d’un grand nombre d’études, à savoir l’utilisation des cellules hybrides comme revêtement pour les parois de conduits, et plus particulièrement des entrées et des sorties d’air de nacelles de turboréacteurs. En effet, les absorbants passifs classiquement utilisés manquent de performance dans le domaine des basses fréquences. Or, le taux de dilution des nouveaux moteurs d’avions ne cesse de s’accroître,ce qui implique des soufflantes de plus en plus grandes, générant des émissions harmoniques en basses fréquences.Les objectifs de ce travail résultent de différents enjeux qui se présentent dans le cadre d’une telle application. Premièrement, l’impédance optimale en termes de réduction de bruit à réaliser en paroi d’un conduit est complexe et dépend de la fréquence. Un nouvel absorbant, dit absorbant hybride complexe, a été développé dans le but de produire de telles impédances. Un microphone supplémentaire en face avant du poreux permet alors d’estimer la vitesse à partir du gradient de pression et par conséquent l’impédance de surface de l’absorbant. Une couche protégeant le microphone en face avant de l’écoulement rasant est devenue nécessaire, et son effet sur l’impédance doit être prise en compte. Les mesures en Tube de Kundt montrent toutefois que des impédances optimales typiques (telle que l’impédance de Cremer) peuvent être obtenues. La bonne performance du nouvel absorbant est confirmée par mesure de la perte par transmission en absence d’écoulement ; elle est triplée par rapport à l’ancien absorbant hybride. Le champ complexe des impédances a ensuite été balayé expérimentalement à l’aide du nouvel absorbant, et ceci sans, ainsi qu’avec écoulement. La performance maximale est trouvée considérablement réduite en présence d’un écoulement,en contraste avec les calculs qui prédisent avant tout un décalage de l’optimum. L’étude des effets menant à la dégradation des performances constitue le deuxième axe de ce travail. Elle est menée à travers de mesures de Vélocimétrie Laser Doppler qui permettent de visualiser le champ acoustique en voisinage des différents absorbants hybrides. En effet, l’influence de l’absorbant hybride sur la veine est étendue sans écoulement et sa surface apparaît comme impédance uniforme. La présence de l’écoulement fait rétrécir cette zone au voisinage direct de chaque cellule.A ce jour, il n’est pas certain que la performance des absorbants hybrides puisse être considérablement améliorée en présence d’un écoulement rapide. Cependant, il y a des applications possibles a court terme du contrôle actif d’impédance, par exemple comme moyen expérimental. En effet, un contrôle plus flexible des conditions aux limites peut être utile pour une multitude d’expérimentations en acoustique. / The background of the present study is the research at the “Centre Acoustique du LMFA” in hybrid active/passive absorbers in the past 15 years. These absorbers are made of thin resistive layers backed by cells that each contain an active control system permitting to cancel acoustic pressure on the rear side of the resistive layer. The surface impedance that is realised in active mode is purely real and given by the resistance of the layer. The concept of hybrid absorption implies the use of active control in the low frequency region only. Passive absorption of the resonator-like system is indeed sufficient at higher frequencies. One application has been studied in particular, namely the use of hybrid absorbers as liners in flow ducts like turboengine intakes and outlets. In fact, the passive absorbers classically used suffer from a lack of performance in the low frequency region. At the same time, the bypass-ratio of modern turboengines continues to increase, which implies larger and larger fans emitting low frequency noise.The objectives of this study originate from different challenges that arise in such a context. First of it all,the optimal impedance for a liner in terms of noise reduction is complex and frequency dependent. A new absorber, the complex hybrid absorber, has been developed in the aim of realising such kind of impedances.A second microphone at the front face of the absorber permits to measure the pressure gradient through the resistive layer and therefore to estimate velocity and impedance. Another layer protecting the front face microphone from grazing flow has to be introduced and its effect on surface impedance has to be taken into account. Measurements in a standing wave tube show that typical optimal impedance functions (suchas the Cremer impedance) can be obtained. The good performance of the new liner has been confirmed by transmission loss (TL) measurements without flow, it is virtually tripled in respect to the former absorber.The complex impedance plane has finally been scanned experimentally using the new absorber and TL hasbeen recorded without and with grazing flow. Maximum TL is significantly decreased in presence of flow,which is in contrast to the performed modal calculation that predicts rather a shift of optimal impedance than a decrease of TL. The investigation of the effects leading to this decrease of performance constitutes the second axis of our work. Laser Doppler Velocimetry (LDV) measurements are performed in order to visualise the acoustic field in vicinity of different hybrid absorber setups. The influence of the liner on the duct is quite global in active mode without flow and its surface appears virtually as a constant impedance.The presence of flow shrinks the zone of influence to the immediate vicinity of each cell.At this stage of the study, it is not sure if the performance of hybrid liners can be significantly increased in presence of flow. However, there are possible applications of this technology even for the short term, for example as an experimental tool. In fact, a more flexible control of impedance boundary conditions can be useful for a multitude of acoustic experiments.

Dans le contexte énergétique actuel, de nouvelles filières de production renouvelables d’énergies, de matériaux et de carburants sont encouragées. Cette étude porte sur le développement du concept de catalyse hybride, combinaison ‘one-pot’ de la catalyse chimique et de la catalyse enzymatique. Ce type de catalyse innovant a été mis au service de la transformation quantitative de polyols de type sorbitol et mannitol en fructose, substrats d’intérêt pour une chimie biosourcée. Les enzymes de type alcool déshydrogénase permettent la transformation sélective des hexitols en fructose. Un paramètre qui limite l’utilisation de la catalyse enzymatique pour l’industrie chimique est l’utilisation de cofacteur d’enzyme couteux, par exemple NAD(P)H en quantités stœchiométriques. Afin de lever ce verrou, la régénération de cofacteurs NADH et NAD+ par catalyse chimique a été développée dans cette étude. De nombreux efforts ont ainsi porté sur la rationalisation de la ‘cohabitation’ entre ces deux systèmes catalytiques de type différent afin d’obtenir un système global performant optimisé. Nous avons montré que les deux systèmes peuvent être compatibles et actifs dans des conditions de pH et température similaires. Nous avons montré une première preuve de concept de l’utilisation de la catalyse hybride dans le cadre d’une chimie biosourcée basée sur les sucres et les sucres alcools. Le mécanisme de régénération du cofacteur par le complexe d’iridium a été étudié expérimentalement et à l’aide de la DFT permettant d’améliorer les performances catalytiques globales par des modifications ciblées du complexe organométallique. / In the context of the depletion of fossil resources - in addition to the associated environmental issues -, the use and the valorisation of renewables for fuel, power, chemicals and materials is an important lever for ensuring environmental and economic sustainability. Enzymatic catalysis shows high efficiency and selectivity, and the interest of applying enzymes for organic synthesis is thus increasing. Enzymes such as alcohol dehydrogenase enable the regioselective transformation of polyols into sugars. One parameter that limits the practical application of enzymatic catalysis in industrial chemistry is the high cost of enzyme-specific cofactors [e.g., NAD(P)H used in stoichiometric proportions. In the view of improving environmental and sustainability aspects, designing a green, sustainable, economic, and efficient regeneration method for NAD(P)H and NAD(P)+ is essential. Regeneration could then be envisioned using a chemical catalytic reaction. Combining these two kinds of catalysis, namely chemocatalysis and enzymatic catalysis falls under the scope of the so-called hybrid catalysis concept. In this study, we demonstrate the one-pot regeneration of NAD+ by chemo-catalysis with an organometallic complex to assist the reaction of conversion of hexitol to fructose using an alcohol dehydrogenase. A mechanism is investigated and the Density functional theory (DFT) calculations were carried out to describe the regeneration of NAD+ by an organo-iridium complex. Then we have demonstrated the chemical compatibility between the enzyme and the organometallic complex for the production of fructose.

L'objectif de cette thèse est l’implémentation d'algorithmes d'optimisation pour l'identification du comportement mécanique des matériaux. Ces outils sont considérés ici pour automatiser la recherche des paramètres des lois mécaniques implémentés dans un calcul en éléments finis (EF) et diminuer le nombre de calculs nécessaires pour résoudre le problème d’identification. La base de données expérimentale comprend des réponses mécaniques en flexion et en indentation instrumentée qui sont utilisés pour l’identification du comportement d’un biocomposite et d'une variété de métaux. Plusieurs approches d’optimisation ont été développées comprenant des méthodes déterministes, hybrides et stochastiques. Ces méthodes sont évaluées en termes d'efficacité, coût de calcul et précision de l’approche. Le couplage EF-outil d'optimisation s'est avéré efficace et incontournable pour prédire le comportement des matériaux étudiés notamment quand il s'agit d'un essai local. / The objective of this work is to implement optimization algorithms for the identification of the mechanical behavior of materials. The tools developed here are intended to automatic search of mechanical parameters that represent variables in a constitutive law implemented in Finite Element (FE) models. The advantage of the implemented tools is the reduction of computational time needed to solve the identification problem. The experimental database includes a variety of mechanical responses in bending and instrumented indentation that are used for the identification the behavior of a biocomposite and a variety of metals. Several optimization approaches are developed in the work including deterministic, stochastic and hybrid methods. These methods are evaluated in terms of efficiency; calculation costs and accuracy. The coupling FE-optimization tool proved to be effective and essential to predict the behavior of the studied materials, especially for instrument indentation.

Cette thèse est entièrement consacrée à l'étude par la théorie de la fonctionnelle de la densité des composés pérovskites halogénés, matériaux prometteurs pour de nombreux domaines applicatifs. Le caractère « hybride » de ce type de matériau est illustré par différentes études de leurs propriétés structurales et électroniques. Le composé tridimensionnel MAPbBr₃ est tout d'abord présenté. Les propriétés électroniques fondamentales telles que les structures de bandes, les états de densité projetée ou les fonctions d'ondes sont discutées. De plus, l'importance du couplage spin-orbite est mise en évidence. L'analyse des symétries est appliquée pour comprendre la symétrie des états électroniques et pour interpréter les propriétés optiques des différents matériaux. Les reconstructions structurales à la surface des cristaux entraînent l'apparition d'effets Rashba-Dresselhaus. Par ailleurs les défauts de surface et leurs passivations sont également étudiés. Des travaux sur les matériaux sans plomb potentiellement moins toxiques sont proposés dans un second temps. Ces études ont pour but d'analyser leurs potentiels pour le photovoltaïque du point de vue des structures électroniques. Différentes stratégies de substitution sont envisagées allant du simple remplacement du plomb à d'autres alternatives plus élaborées comme les pérovskites doubles ou les pérovskites de basse dimensionnalité. / This actual work is entirely devoted to the study of halide perovskite materials, promising materials in many fields of application, by means of the Density Functional Theory. The "hybrid" feature of this type of material is illustrated through various studies of their structural and electronic properties. The three-dimensional compound CH₃NH₃PbBr₃ is firstly presented. Basic electronic properties such as band structures, projected density of states or wave functions are discussed. In addition, the importance of spin-orbit coupling is highlighted. Symmetry analysis is applied to understand and interpret the optical properties of different materials. Structural reconstructions on the surface of the crystals lead the Rashba-Dresselhaus effects. In addition, surface defects and their passivations are also studied. Studies on lead-free materials that are potentially less toxic are proposed in a second step. These studies aim to analyze their potentials for photovoltaic devices from the point of view of electronic structures. Different substitution strategies, ranging from the simple replacement of lead to other more elaborate alternatives such as double perovskites or low-dimensional perovskites are investigated as well.

Les technologies du numérique s’invitent de plus en plus dans l’enseignement. Les nouvelles pratiques pédagogiques révolutionnent également les standards de la formation. La « gamification » des cursus est, par exemple, devenue une tendance actuelle. Elle permet, par le jeu, d’exercer les apprenants différemment. Les simulations de gestion d’entreprise entrent dans ce cadre. Elles positionnent les stagiaires à la tête d’entreprises virtuelles et simulent un marché concurrentiel. Le déploiement de cette pratique se heurte néanmoins à des difficultés opérationnelles : taille du groupe, formation de l’animateur… C’est dans ce contexte que nous envisageons la mise en œuvre d’agents autonomes permettant d’accompagner ou de concurrencer les apprenants.Pour cela, nous proposons, tout d’abord, une modélisation performante d’une entreprise à base de programmes linéaires mixtes permettant l’optimisation des départements internes des entreprises (production, distribution, finance). Ensuite, nous introduisons une heuristique de recherche locale afin de générer des solutions performantes dans un environnement économique. Aussi, à la suite d’une phase d’extraction de connaissances, nous proposons la définition et la construction d’arbres d’anticipation qui permettent de prévoir les décisions concurrentielles des protagonistes engagés et ainsi de pouvoir estimer la qualité des solutions construites. Afin de valider les approches proposées, nous les avons comparées aux comportements réels de joueurs et avons évalué l’apport de l’exploitation de la connaissance. Enfin, nous avons proposé une généralisation de la méthode à d’autres simulateurs de gestion d’entreprise. / Digital technologies are becoming increasingly popular in teaching and learning processes. New educational practices are also revolutionizing the standards of training. For example, the "gamification" of the curricula has become a current trend. It allows, through games, to exercise learners differently. Business management simulation, also known as business games, fall within this context. They place learners at the head of virtual companies and simulate a competitive market. The deployment of this practice nevertheless encounters some operational difficulties: size of the group, training of the teacher... It is in this context that we envisage the implementation of autonomous agents to accompany the learners or the competitors.To do this, firstly, we propose a modeling of a company, based on mixed linear programs allowing optimization of the internal departments of the companies (production, delivery, finance). For the second step, we will introduce a local heuristic search, ensuring a generation of efficient solutions in a given economic and competitive environment. Thirdly, following a knowledge extraction phase, we propose the definition and construction of anticipation trees that predict the competitive decisions of the engaged protagonists and thus to be able to estimate the quality of the solutions built. In order to validate the proposed approaches, we compared them with the real behaviors of players and evaluated the contribution of the exploitation of the knowledge. Finally, we proposed a framework allowing a generalization of the method to other business games.

Dans les dernières décennies, la réalité virtuelle a connu un essor fulgurant dans de nombreuses disciplines. Elle permet via des paradigmes d’interaction et d’immersion de plonger l’utilisateur au cœur d’un environnement artificiel crée numériquement. Ces paradigmes s’appuient sur l’utilisation des interfaces sensori-motrices bien spécifiques qui permettent à l’utilisateur d’interagir et accomplir des tâches particulières dans l’environnement virtuel. Néanmoins, des nombreux problèmes, d’origine technologique, sont souvent présents et peuvent pénaliser la qualité de l’interaction ainsi que le degré d’immersion de l’utilisateur dans l’environnement virtuel.L’objectif de cette thèse est de proposer une procédure complète visant à guider l’utilisateur à calibrer une interface sensori-motrice spécifique et par conséquent tenter de pallier à certains défauts technologiques. L’originalité de la thèse réside dans l’utilisation d’une approche qui combine deux domaines de recherche qui ne s’associent que très rarement : celui du traitement de données et celui de la réalité virtuelle. Cette approche servira de cadre théorique et technique pour la conception d’une procédure de calibration complète permettant de garantir une interaction continue et précise dans l’environnement virtuel.Afin de contrebalancer les défauts et limites techniques, le travail a été conduit sur plusieurs fronts : acquisition, traitement de données et validation. La première phase est marquée par l’utilisation d’un protocole innovant dans la mesure où il repose sur les techniques de réalité virtuelle pour récolter les données de calibration. Dans la deuxième phase, deux techniques de calibration ont été proposées pour améliorer la précision absolue de l’interface de réalité virtuelle. Les deux techniques se distinguent par leurs qualités d’approximateurs universels ainsi que par leurs capacités à estimer les sorties du système concerné à partir des entrées sans connaître à priori son modèle mathématique. Dans la dernière phase, deux prototypes d’applications de réalité virtuelle ont été développées pour s’assurer de la pertinence de notre approche. / Over last decades, virtual reality has been widely used in many disciplines. It is able to plunge the user at the heart of an artificial environment created digitally through interaction and immersion paradigms. These paradigms are based on the use of very specific interfaces that help user to interact and performspecific tasks in the virtual environment. Nevertheless, many technical problems are often present and may penalize the quality of that interaction and may break user immersion in the virtual environment.The goal of this thesis is to build a comprehensive procedure to guide the user to calibrate a virtual reality interface and therefore attempt to overcome some technological shortcomings. The originality of the thesis is the use of an approach that combines two areas of research that will combine very rarely, that of data processing and the virtual reality. This approach will provide theoretical and technical framework for the design of a comprehensive calibration procedure to ensure continuous and precise interaction in the virtual environment.To overcome problems described above, the work was conducted on several fronts :data acquisition, processing and validation. The first step is by the use of a new protocol insofar as it is based on virtual reality techniques to collect calibration data. In second step, two calibration methods have been proposed to improve the absolute accuracy of the virtual reality interface. Both methods are universal approximators as well as their ability to estimate the outputs of the involved system from inputs even the model of the system being calibrated remains unknown. In the last step, two virtual reality applications prototypes were developed in order to assess the relevance of our approach.

Dans le thyrocyte normal, la TSH active une voie dépendante de l’adénylyl cyclase/AMPc, qui représente l’une des trois voies mitogéniques de la thyroïde. La cascade de signalisation de la TSH diffère des deux autres voies dans sa capacité à induire à la fois la prolifération et la différenciation, comprenant la synthèse et la sécrétion des hormones thyroïdiennes. Identifier les acteurs de cette cascade de signalisation, ainsi que les interactions entre effecteurs, est donc très important pour la compréhension de la fonction de la cellule thyroïdienne. C’est dans ce cadre que s’insère notre travail au cours duquel nous nous sommes intéressés au récepteur de la TSH ainsi qu’à une protéine récemment identifiée dans le laboratoire et dont l’expression est modulée en réponse à la TSH dans la thyroïde : C3VS. C3VS est une protéine qui présente six motifs ankyrine et une tirette à leucine et dont la fonction était inconnue à l'époque. Dans un premier temps, nous avons contribué à l’obtention de la séquence codante complète du C3VS de chien, puis, l'identification des partenaires d'une protéine pouvant aider à caractériser sa fonction, nous nous sommes proposé de rechercher les partenaires potentiels de la région N-terminale de C3VS par la méthode double-hybride. Nous avons étudié la distribution tissulaire et la régulation par la TSH de différents partenaires isolés. Parmi eux, SUG1, une ATPase du protéasome 26S, a été étudiée plus avant mais l’interaction n’a pas pu être confirmée par "GST-pulldown assay". Simultanément, une remise en question de la position de la méthionine initiale de C3VS, couplée à une impossibilité d’exprimer la protéine en cellules COS par transfection mettait en péril le travail. En l’absence de plus d’arguments fonctionnels permettant d’orienter l’étude des positifs, cette partie du travail a été suspendue au profit de notre étude sur le récepteur de la TSH. L'activation de cascades différentes dans le thyrocyte humain et canin pouvant être due à l'action de protéines intracellulaires, nous avons tenté de rechercher par double-hybride des partenaires protéiques autres que les protéines G pour le récepteur de la TSH. Nous avons ainsi identifié PRA1 mais nous n’avons pas pu confirmer l'interaction entre les deux protéines par "GST-pulldown assay". Pour tenter de comprendre le rôle de cette interaction, nous avons réalisé des essais fonctionnels en transfectant des cellules pour évaluer l'implication de PRA1 sur la synthèse d’AMPc. Ces expériences ne nous ont pas permis de montrer un rôle pour PRA1 au niveau de la cascade, mais en revanche, nous avons mis en évidence le fait que la co-transfection de deux ADNc codant pour des protéines membranaires sature la machinerie de traduction et diminue l'expression du RTSH. Dans une deuxième partie de notre travail, nous avons étudié la 5-phosphatase SHIP2, dont l’implication dans la cascade de réponse à l’insuline était suggérée, entre autres, par le travail d’Isabelle Vandenbroere qui avait montré l’interaction de cette protéine avec CAP et c-Cbl. Nous avons développé au laboratoire la culture de la lignée pré-adipocytaire 3T3-L1 et étudié la localisation de SHIP2 au niveau des rafts de ces cellules. Nous avons montré que SHIP2 n’y est pas recrutée. CAP et c-Cbl ne semblent pas non plus y être recrutées, tandis que nous y avons détecté le récepteur de l'insuline. La localisation de différentes protéines impliquées dans la cascade de l'insuline dans les rafts est une question controversée à l’heure actuelle et notre étude montre que l’implication fonctionnelle de SHIP2 dans la cascade de l'insuline n'est probablement pas dépendante des rafts.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Pour conférer au caoutchouc naturel de meilleures propriétés mécaniques, quand il s’agit d’applications industrielles spécifiques telles que le pneumatique, il est mélangé entre autres à des charges renforçantes. L’objectif de cette thèse est double : nous nous sommes premièrement intéressés à l’élaboration d’un nouveau type de charges hybrides, composées d’une partie minérale (silice) et organique (polymère). La stratégie que nous avons développée consiste à synthétiser des nanoparticules hybrides de morphologie contrôlée par polymérisation en émulsion ensemencée et à les agréger a posteriori. Nous avons également réalisé l’étude des propriétés mécaniques d’élastomères chargés avec les charges hybrides obtenues. / It’s necessary to use filler to give better mechanical properties to the natural rubber when it is used in the making of tires. The objective of this thesis is twofold: firstly we have developed a new type of fillers composed of mineral part (silica) and organic part (polymer). The strategy that we developed is to synthesize hybrid nanoparticles of controlled morphology by seeded emulsion polymerization and to aggregate them subsequently. The second objective was to study the mechanical properties of elastomers filled with the obtained hybrid entities.