Thesis (Ph. D.)--Oregon State University, 1989. / Typescript (photocopy). Includes bibliographical references. Also available on the World Wide Web.

Ce travail porte sur l'étude du comportement mécanique et de l'évolution structurale induite dans des films tricouches coextrudés gonflés à base de polyamide 6 (PA6) et de polyéthylène (PE) sollicités en tractions uniaxiale et biaxiale. L'analyse des transformations de phase et de l'orientation moléculaire a été réalisée par couplage entre la diffraction des rayons X et la spectroscopie infrarouge via la technique du «trichroïsme». La caractérisation des films non déformés a montré que le PE et le PA6, qu'ils soient seuls ou en structures multicouches, présentent des propriétés structurales et thermiques similaires et ne sont pas affectés par la présence de l'autre matériau. Mécaniquement, les multicouches sont caractérisés par un niveau de contrainte intermédiaire à ceux des polymères parents qui, en traction uniaxiale, peut être décrit à l'aide d'une simple loi des mélanges prenant en compte les comportements des polymères parents. Alors qu'en traction uniaxiale, l'allongement à la rupture des multicouches est limité à celui du PA6, la biétirabilité du PA6 est nettement améliorée en présence de PE. L'analyse structurale des films déformés a mis en évidence une transformation graduelle de la phase mésomorphe ß en forme a dans la couche de PA6. Cette transition, qui témoigne des mécanismes de plasticité mis en jeu, a lieu de façon similaire quelle que soit la composition du film en traction uniaxiale. En revanche, sous sollicitation biaxiale, il a été montré que cette transition est ralentie en présence de PE. Ceci montre que la déformation biaxiale dans les multicouches procède par des mécanismes de déformation différents de ceux impliqués dans les films monocouches. / This work deals with the mechanical behaviour and structural evolution of coextruded blown multilayer films composed of polyamide 6 (PA6) and polyethylene (PE) under uniaxial and biaxial stretching. Phase transformations and molecular orientation have been investigated by both X-ray scattering and infrared trichroism using three-dimensional infrared technique. Analysis of the undeformed multilayers has shown that the structural and thermal properties of each layer were similar to that of the pure component and were not affected by the other material. Concerning the mechanical behaviour, the stress level of the multilayer films lies between those of the pure component and in uniaxial drawimg, It can be descnbed by a simple additive law mixture. Whereas the strain at break is governed by PA6 under uniaxial drawing, the biaxial stretchabllity of the PA6 layer is improved with PE fraction. Regarding the structural evolution, a gradual disorder-order transition occurs with deformation in the PA6 layer. This transition is simllar whatever the film composition under uniaxial drawing. By contrast, under biaxial drawing, the ß~~a transformation is delayed with the addition of PE. This result points at that biaxial deformation in the multilayer films proceeds with different plastic processes from those implied in pure components. Additionally, a critical level of a content in the PA6 layer has been identified to produce the failure of the multilayer structure.

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M.Ing. (Mechanical Engineering) / A hydromechanical traction system for a wheeled vehicle is being examined in order to generate information that will be applicable to the design of the drive system controller. The functional analysis of the drive system leads to the description of the system and component properties. A design methodology is proposed by which the system components could be dimensioned and the system layout constructed by taking into account the specified functional requirements concerning the system performance. An explicit description of power flow and manipulation of power flow in the drive system is given. The mechanisms by which the hydraulic machines are adjusted to manipulate power flow, are examined in detail so that their contribution to the dynamic behaviour of the total drive system can be described. , Experimental measurements are used to obtain a reliable description of the dynamic response of the adjustment mechanisms. An analytical model of the dynamic behaviour of the drive system is presented in block diagram format. The inherent multiple-input-multiple-output characteristic of the drive system with secondary controlled hydraulic motors is discussed. The block diagram is simplified to create linearized transfer functions that will depict the input-output-relationships. The effect of an accumulator on the dynamic response of the system is also given. Digital simulation programmes are constructed from the analytical model. The requirements of a vehicle traction system are interpreted and used as guidelines to conduct a functional design of the control system layout. The delivery of torque and the restriction of wheel spin for each of the wheel drive units, which is realised by secondary controlled hydraulic motors, are described in detail. A hypothetical drive system is considered and quantitive control system design information is generated, using the simulation programmes. Some aspects of the dynamic response of the system are discussed and it is shown that the adjustment mechanism has a big influence on the overall dynamic response of the system.

L'influence de la distance de projection sur la microstructure et les propriétés mécaniques de l'alliage Colmonoy déposé par HVOF sur un acier SAE 1045 a été étudiée de manière systématique. La distance de projection varie entre 380 et 470 mm et les revêtements sont étudiés sur la surface et dans une section droite. L'analyse microstructurale est réalisée par MEB et par analyse d'images. Les différentes phases présentes dans le revêtement sont identifiées par diffraction des rayons X. Les contraintes résiduelles de surface sont déterminées par diffraction X en utilisant la méthode des sin[psi], l'analyse étant menée sur la famille de plans {311} de la phase du Nickel à environ 2[théta] ~ 93.2°. Les propriétés mécaniques des revêtements et des systèmes substrat/revêtement sont évaluées au moyen d'essais statiques et dynamiques. La dureté et le module d'élasticité des revêtements sont déterminés par nano-indentation utilisant un indenteur Berkovich et la méthode proposée par Oliver et Pharr. Les limites élastiques des revêtements sont aussi estimées à partir des courbes de chargement suivant la méthodologie de Zeng et Chiu en utilisant un indenteur bille et les équations de Hertz. Les propriétés mécaniques des systèmes substrat/revêtement sont déterminées par des essais de traction et de fatigue-corrosion sur des éprouvettes cylindriques. Les essais de fatigue corrosion ont été réalisés en flexion-rotation à une fréquence de 50 Hz dans une gamme de contraintes appliquées alternées entre 250 et 420 MPa, ceci dans une solution de NaCI à 3%. Les essais de fatigue-corrosion ont été conduits en utilisant des éprouvettes revêtues de chrome dur. / The influence of the spraying distance on the microstructure and mechanical properties of a Colmonoy 88 alloy deposited by means of HVOF thermal spraying onto a SAE 1045 steel substrate has been investigated in a systematic manner. The spraying distance varied between 380-470 mm and the deposits were evaluated both on their surface and cross section. The microstructural study was conducted by means of SEM and image analysis techniques. The different phases present in the deposits were identified by means of XRD. The surface residual stresses of the coatings were also determined employing the sin2[psi] method, the analysis being conducted on the (311) plane ofthe Ni phase, at 2[theta] ~ 93.2°. The mechanical properties of the coatings and substrate-coating systems were evaluated by means of static and dynamic mechanical tests of a different nature. Hardness and elastic modulus of the coatings were determined by means of instrumented indentation employing a Berkovich indenter and the methodology earlier proposed by Oliver and Pharr. The yield strength of the coatings was also estimated from the above curves following the methodology suggested by Zeng and Chiu, as well as from spherical indentation tests and the Hertz equations commonly used in contact mechanics. The mechanical properties of the substrate-coating system were evaluated by means of tensile and corrosion-fatigue tests employing cylindrical samples. Corrosion-fatigue tests were carried out under rotating-bending conditions at a frequency of 50 Hz, in the range of altemating stresses of 250-420 MPa, employing a of 3 wt% NaCI solution. Corrosion-fatigue tests were conducted employing steel samples coated with hard Cr.

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La connaissance du comportement des matériaux élastomères est un enjeu important pour la conception de composants ou de structures mécaniques. Que ce soit sous chargement monotone ou cyclique, uniaxial ou multiaxial, ces propriétés doivent être maîtrisées afin de construire des outils prédictifs de durée de vie robustes Dans la revue bibliographique, après une présentation des propriétés physico-chimiques des matériaux élastomères, les modèles pour décrire leur comportement monotone sont discutés. Sont également présentées, les mécanismes d'endommagement (effet Mullins, adoucissement cyclique) ainsi que les aspects liés à 1 a fatigue et à la rupture de ces matériaux. Dans une deuxième partie, qui concerne les chargements cycliques, on s'intéresse tout d'abord à l'endommagement de type Mullms. Des expénences réalisées sur un élastomére de type SBR, mettent en évidence ce mécanisme d'endommagement. Se basant sur les travaux de Miehe. la prédiction par ce type de modéle conduit à un accord acceptable avec les données expérimentales On s'intéresse ensuite à la prédiction de la durée de vie en fatigue en utilisant la définition de l'endommagement de Lemaltre. Sur la base d'une densité d'énergie d'Ogden d'ordre 4, on généralise un modéle développé par Wang permettant de calculer la durée de vie d'un élastomère. Ce modèle simple à deux paramètres permet de rendre à priori compte des évolutions observées expérimentalement en chargement uniaxial.On montre également les limites d'un tel modéle pour des chargements multiaxiaux. Dans la troisième partie, il s'agit de développer un outil prédictif de rupture des élastoméres sous chargement monotone et multiaxial Se basant sur le concept de défaut intrinsèque, et s'appuyant sur la mécanique de la rupture, on construit, par des simulations éléments finis en chargement biaxial, une courbe d'état limite dans le plan des élongations principales, dans le cas des contraintes planes. Les valeurs ainsi prédites sont en accord satisfaisant avec des données expérimentales pour deux matériaux différents (NR et SBR). Enfin, on tente de généraliser cette approche pour des cas où la pression hydrostatique est prépondérante, c'est-à-dire où la cavitation est le principal mécanisme de dégradation / Knowledge of the behavior of rubber matenals is an important issue for the design of components and mechanical structures Whether under monotonic or cyclic loading, uniaxial or multiaxial, these properties must be known in order to build strong predictive tools of Iife duration. ln the literature review, after a presentation of physieo-chemical properties of elastomeric materials, models to deseribe their monotonic behavior are discussed. The mechanisms of damage (Mullins effect, stress softening ... ) and features related to fatigue and fracture of these materials are also presented. ln a second part, dealing with cyclic loading, we first focus on the Mullins effect. Experiments conducted on a SBR, highlight this mechanism of damage. Based on the work of Miehe, predicted responses by this model lead to a suitable agreement with the expenmental data. Further, we investigate the prediction of lifetime fatigue using the detimtion of damage givcn by Lemaitre. On the basis of a 4th order strain energy density of Ogden, a model developed by Wang to calculate the lifetime of an elastomer is generalized. This simple model requiring only two parameters to be identified, gives predicted values in agreement with expenmental data in the uniaxial loadmg. The limlts of such a modelling when applied to multiaxial loading are also presented. ln the third part, our purpose is to develop a predictive tool for fracture of rubbers under multiaxial but monotonic loading. Based on the concept of intrinsic defect, and usmg fracture mechanics, finite element simulations under biaxial loading allow to build a yield curve in the principal stretches coordmates and in the case of plane stress. The predieted values are in quite good agreement with experimental data for two different materials (NR and SBR). Finally, attempts to generalize this approaeh for cases where cavitation is the main mechanism of degradation is highlighted

Les dysfonctionnements vasculaires ou les blessures induites par l'âge, le tabac, les traumatismes ou une hyperlipidémie font partie de la myriade de facteurs de risques qui contribuent à la pathogénèse de nombreuses maladies cardiovasculaires. Un objectif important de la biologie vasculaire est de comprendre les processus cellulaires qui favorisent ou protègent contre ces maladies vasculaires. Cette pathogénèse est étroitement associée avec le dysfonctionnement de la paroi interne des vaisseaux sanguins. Cette paroi est constituée par une monocouche de cellules endothéliales qui forment l'endothélium vasculaire. La réparation de l'endothélium implique le remodelage des adhésions focales (AF) et des jonctions adhérentes (JA). Des modifications dans la composition protéique de ces structures adhésives génèrent des forces qui sont à la base du remodelage et de la réparation de l'endothélium. Dans la littérature, les forces cellulaires sont étudiées sur des cellules isolées, des doublets de cellules ou des ilots de cellules en croissance mais les forces mécaniques qui s'exercent au sein d'un tissu doivent encore être caractérisées. Dans cette thèse, nous utilisons la Microscopie à Traction de Force (TFM) sur des substrats en polyacrylamide pour étudier l'équilibre mécanique entre les jonctions intercellulaires et les adhésions cellule/substrat. Nous analysons dans quel mesure la TFM peut être utilisée pour étudier des monocouches cellulaires et présentons une nouvelle approche pour extraire les forces contractiles exercées par un tissu endothéliale. Finalement, nous utilisons cette méthode pour caractériser les forces transmises par les cellules à leur substrat et les forces contractiles pour une monocouche endothéliale. Cette méthode fournit un outil intéressant pour étudier la contribution de certaines protéines des jonctions adhérentes sur les forces transmises au sein de l'endothélium. / Vascular dysfunction or injury induced by aging, smoking, inflammation, trauma, hyperlipidaemia are among a myriad of risk factors that contribute to the pathogenesis of many cardiovascular diseases. An important objective in vascular biology is to understand cellular processes that promote or protect against cardiovascular diseases. This pathogenesis is very closely associated with dysfunction of the inner face of the vessel wall. The inner face of the vessel wall is lined by a monolayer of endothelial cells forming the vascular endothelium. Reparation of the endothelium involves remodelling of focal adhesionns (FA) and adherent junctions (AJ). Modifications in the protein composition of these adhesive structures generate forces at the basis of endothelium remodelling and reparation. In the literature, cellular forces are studied on single cells, epithelial cell doublets or cell aggregates in growth but mechanical forces inside tissues remains to be characterized. In this thesis, we use traction force microscopy (TFM) on polyacrylamide substrates to study the mechanical equilibrium between intercellular junctions and cell/substrate adhesion. We analyse to which extent TFM can be used for studying monolayers and present a novel approach to extract contractile forces exerted by an endothelial tissue. Finally, we use this methodology to characterize forces transmitted to the substrate and the contractile forces of endothelial monolayers. This method provides an interesting tool to study the contribution of some proteins of the adherent junctions to force transmission within the endothelium.