Depuis quelques années, nous observons un regain d'intérêt des scientifiques pour les instabilités élastiques observées lors de la déformation sous contrainte de systèmes tels que des multi-couches ou des coques rigides. Le nombre de structures complexes pouvant être générées à partir de ce phénomène initialement étudié par Leonhard Euler a cru de manière exponentielle ces dernières années. En plus de leur intérêt purement académique, ces instabilités sont génératrices de formes tridimensionnelles parfois étonnantes, elles présentent un grand potentiel d'application en tant qu'alternative aux techniques de (photo) lithographie pour la préparation de micro-structures utilisables en optique ou en microfluidique. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes concentrés sur un des aspects de ces instabilités élastiques: la formation de rides de compression dans des membranes rigides déposées sur des substrats mous (élastomères). Cette étude nous a permis de mieux comprendre le contexte général des instabilités élastiques de membranes d'un point de vue essentiellement expérimental. Deux aspects ont été développés dans ce travail. D'une part, la modification de films de polydiméthylsiloxane (PDMS) par des traitements UV/Ozone et Plasma Kleaner de manière à créer une membrane rigide en surface. D'autre part, la formation de microstructures par la compression ou l'extension de ces films d'élastomères. En jouant sur le traitement en surface (UV ou Plasma) et sur la symétrie de la compression nous avons obtenu un large panel de morphologies contrastées, de la simple « tôle ondulée » micrométrique aux chevrons, structure complexe parfaitement organisée. L'influence des différents paramètres, temps d'irradiation, taux de compression, ... sur la régularité de ces microstructures a été étudiée en détails. D'une manière étonnante, les échantillons traités suffisamment longtemps présentent, en plus des rides microscopiques, une courbure globale permanente. En jouant sur la forme des zones irradiées et la nature de la compression, nous avons créé des surfaces présentant des courbures de Gauss permanente négative (selle de cheval) ou positive (calotte sphérique). Par un choix approprié de la direction de compression, il est même possible d'obtenir des structures tridimensionnelles hélicoïdales. Enfin, nous avons étudié un exemple d'application des micro-structures obtenues par instabilités élastiques, la superhydrophobie. En effet la réalisation de surfaces superhydrophobes fait intervenir non seulement la nature chimique du matériau mais également la morphologie de sa surface. En ajustant les caractéristiques de la microstructuration du PDMS, nous avons pu étudier la transition Wenzel - Cassie indiquant le passage d'une morphologie en gouttes « empalées » vers une morphologie de type « fakir » pour les topographies les plus fortes. Ce travail ouvre de nombreuses perspectives. Du point de vue des applications, de nombreuses propriétés des matériaux peuvent être modulées grâce à une structuration des surfaces à l'échelle micrométrique. D'un point de vue plus fondamental, ce travail expérimental ouvre la voie à des études théoriques dans le domaine de la morphogénèse et de la physique non linéaire. L'apparition des formes et des structures par l'intermédiaire d'instabilités est une des voies vers la complexité.

Denna rapport innehåller en redogörelse för mitt examensarbete, Charlie åkerkarusell, som gjordes vid Carl Malmsten – Furniture Studies, LinköpingsUniversitet, våren 2012. I mitt arbete undersöker jag hur man kan serietillverkaen liten produkt med hjälp av mallar och fixturer anpassade för film och hur mandokumenterar processen med hjälp av film. Jag har tittat på olika filmer som rörämnet och olika typer av mallar för att sedan formge en liten figur vid namnCharlie, som serietillverkades i en serie av 30 stycken. Jag utförde några avmomenten i serietillverkningen med hjälp av en typ mall som jag konstruerade.Mallen, som jag valt att kalla för karusellmall, är inte den mest rationella men ärdäremot betydligt mer spännande och spektakulär än en traditionell mall. Därföranser jag att karusellmallen lämpar sig bättre för filmdokumentation. Jag haräven skapat en film som visar hur min produkt tillverkas med hjälp av minkarusellmall. / This thesis contains a description of my degree project, Charlie Rides the MerryGo Round, which was made at Carl Malmsten ‐ Furniture Studies, LinköpingUniversity in the spring of 2012. In my work I examine how to mass‐produce asmall product with new variations on templates and fixtures, and how todocument the process with film. I have looked at various films related to thetopic and various types of templates and then design a small figure namedCharlie that was produced in a series of 30 pieces. I carried out some of the stepsin the series production with the help of a type of template that I designed. Thetemplate, which I decided to call a merry go round template, is not the mostrational but is much more exciting and spectacular than a traditional template. Itherefore believe that the merry go round template is more suitable forfilmmaking. I have also created a film showing how my product is manufacturedwith the help of my merry go round template.

Le potentiel du polydiméthylsiloxane (PDMS), élastomère transparent et déformable réversiblement en temps réel, est mis en avant dans ce travail comme substrat fonctionnel dans le domaine de l’optique et du mouillage. Dans une première partie, nous avons développé des surfaces de PDMS ridées à l’aide d’instabilités de flambage, de longueurs d’onde (λ) et d’amplitude (A) variables et contrôlées, puis nous avons organisé sélectivement des nano-objets sur cette texturation de surface avec afin d’en moduler la physico-chimie. Dans une seconde partie, la génération, in situ, de nano-plots/nanoparticules d’or et d’argent à la surface de verre et de PDMS a été étudiée et caractérisée d’un point de vue optique. / The polydimethylsiloxane (PDMS), a transparent and stretchable elastomer, is put forward in this work as a functional substrate in the field of optics and wetting. In the first part, we have developed wrinkled PDMS surfaces via controlled buckling instabilities. We were able to tune both the wavelength (λ) and the amplitude (A) of the structuration on a large length scale. We have then selectively organized some nanoparticles the textured surfaces in order to modulate its physical-chemistry. In the second part, in situ generation of gold and silver nanoparticles/plots has been developed and studied both on glass PDMS surfaces and subsequently characterized optically.

Cette thèse consiste en l'étude expérimentale de la dynamique d'une interface granulaire inclinée et cisaillée par un écoulement d'eau laminaire, continu. Dans le canal de géométrie contrôlée, deux modes de transport sédimentaires sont observables: par érosion hydrodynamique et par écoulement gravitaire en masse. Une première étude est consacrée aux seuils de mise en mouvement des particules. Deux modèles simples prenant en compte la gravité, la friction entre particules et le cisaillement du fluide, permettent de retrouver l'influence de la vitesse de l'écoulement d'eau et de la pente du lit sur les seuils de transport par érosion et par avalanche. Le régime d'écoulements gravitaires est ensuite exploré pour des pentes au-delà de l'angle maximal de stabilité. Les mesures d'évolution de la pente du tas et du débit de particules (par PIV) montrent que l'avalanche atteint rapidement un régime quasi-stationnaire. La vitesse des grains dépend uniquement de la pente du tas, dans une relation quantitativement prédite par un modèle adapté des développements récents de modélisation de la rhéologie des granulaires. Dans une troisième partie on s'intéresse à la déformation de l'interface granulaire dans un régime particulier. La formation de rides à tourbillon est observée à la surface de l'avalanche, lorsqu'on applique un écoulement d'eau qui tend à transporter les particules dans la direction opposée. Après une phase initiale de croissance exponentielle, l'amplitude des rides sature. La zone de recirculation à l'arrière de la ride semble contrôler la forme des structures tandis que la quantité de matière transportable par l'avalanche semble déterminer leur amplitude.

Le travail présenté dans cette thèse s'inscrit dans la problématique du transport éolien du sable.<br />L'étude principale porte sur un aspect particulier du transport par saltation. La saltation désigne le mouvement par saut des grains de sable emportés par le vent. Lors du rebond du grain en saltation sur le lit de sable, certains grains peuvent ètre éjectés. Ce mécanisme d'éjection a été étudié à partir d'une expérience modèle de collision d'une bille sur un empilement bidimensionnel de mêmes billes. Une étude détaillée de ce processus a été réalisée, en fonction de la vitesse d'impact de la bille incidente, de la hauteur de l'empilement, des propriétés élastiques des billes ainsi que de la géométrie de l'empilement. Des lois de distribution des vitesses d'éjection ont été établies. Par ailleurs, nous avons montré que le processus d'éjection est extrèmement sensible au désordre au sein de l'empilement: dans le cas d'un empilement désordonné, un plus grand nombre de billes est éjecté. Enfin, nous avons développé un modèle phénoménologique basé sur une description simplifiée de la propagation à travers l'empilement, de l'onde de déformation générée par le choc. Ce modèle permet d'interpréter certains résultats expérimentaux du processus d'éjection. <br />La dernière partie de cette thèse aborde certains aspects du transport éolien à une autre échelle: celle des structures éoliennes telles que les rides et les dunes. Un modèle de formation des rides éoliennes est proposé qui est capable de prédire l'évolution spatio-temporelle de ces structures. Les paramètres du modèle sont reliés directement aux lois d'éjection déterminées expérimentalement. Nous avons mis en évidence notamment un phénomène de murissement des rides: la longueur d'onde augmente au cours du temps, ce qui est observé expérimentalement.

Au cours de cette thèse expérimentale et numérique nous avons étudié le comportement d'un empilement de grains dans deux situations différentes. Dans une première partie, une piste en sable est soumise au passage répété de véhicules, sous certaines conditions un motif régulier de rides apparaît spontanément : c'est l'instabilité de tôle ondulée. Ce phénomène, très répandu sur les routes en terre ou en gravier, est bien sûr très gênant pour les automobilistes mais est aussi très dangereux à cause des pertes d'adhérence qu'il provoque. Nous avons alors reproduit ce phénomène à l'échelle du laboratoire et également dans des simulations numériques de dynamique moléculaire de sphères molles. Grâce à ces outils expérimentaux et numériques nous avons pu mettre en évidence certaines propriétés de l'instabilité. Nous avons notamment mesuré la relation de dispersion des rides et mis en évidence que ce phénomène suit une instabilité de type fourche super-critique. En mesurant les contraintes agissant sur le véhicule nous avons alors pu construire une analyse de stabilité linéaire prédisant quantitativement le seuil de l'instabilité ainsi que la longueur d'onde du motif. Enfin, nous avons étudié des cas plus complexes où différents véhicules circulaient simultanément sur la piste. Nous avons également considéré des cas où la piste était humide et donc cohésive. Dans une seconde partie, nous avons étudié le comportement d'un silo rempli de grains soumis à des variations de température. On observe alors un lent fluage de la colonne que nous avons caractérisé. Deux régimes de fluage sont observés selon l'amplitude des cycles de température et nous avons obtenu une expression de la température critique séparant les deux régimes en fonction des paramètres microscopiques des grains (élasticité et rugosité de surface). Nous avons également étudié le mouvement individuel de chaque grain afin d'interpréter la dynamique macroscopique de l'empilement.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-23Bitstream added on 2014-06-13T20:41:32Z : No. of bitstreams: 1 orozco_cag_dr_jabo.pdf: 601871 bytes, checksum: 31b6d5046f70c2271e80f8d1279a4bc9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente estudo teve como objetivo monitorar as alterações hematológicas, metabólicas e eletrolíticas induzidas pelo exercício, em cavalos árabes submetidos ao treinamento a campo durante 90 dias, nos quais foram realizados três Exercícios Teste (ETs) em esteira rolante antes, 45 e 90 dias de treinamento (ET0, ET45 e ET90 dias respectivamente). Ao final do treinamento realizou-se uma prova de enduro de 60 km de distância, na qual foram determinadas variáveis hematológicas e bioquímicas. Amostras de sangue venoso foram coletadas durante os ET nos seguintes momentos e velocidades: M0 – (basal); M1 – (3,5 m/s); M2 – (6,0 m/s); M3: ET0 – (7,5 m/s); ET45 – (8,0 m/s); ET90 – (8,5 m/s) e M4 – (1,7 m/s) e após período de recuperação (1 e 6 horas). Amostras de sangue venoso foram coletadas durante a prova de enduro nos seguintes momentos: antes do início da prova (M0), durante a prova (M1, M2, M3, respectivamente) e 15; 60 e 360 minutos após período de recuperação. Observaram-se aumentos no número de eritrócitos, hematócrito, concentração de hemoglobina, leucócitos, neutrófilos, e na concentração plasmática de proteína total durante a realização dos ETs e da prova de enduro. A concentração de glicose aumentou gradativamente durante a realização dos ETs e apresentou decréscimo após o primeiro anel no enduro. O teor de triacilglicerol aumentou durante os ET, bem como durante o enduro. As alterações hormonais revelaram importante elevação na concentração plasmática de cortisol durante o esforço e diminuição da insulinemia nos ET e durante o enduro. Os teores dos eletrólitos de K+ e Ca2+ apresentaram mudanças no decorrer dos ET assim como K+, Ca2+ e Cl- durante a prova de enduro. Concluiu-se que após 90 dias de treinamento a campo com velocidade de 60% do V4, houve adaptações hematológicas, metabólicas e eletrolíticas necessárias para a realização de prova de enduro de 60 km. / The present study aimed to check the hematologic, metabolic and electrolytic alterations induced by exercise in Arabian horses submitted to field training during 90 days, when three Exercises Test (ETs) were performed on a treadmill: before the training, 45 and 90 days after it (TE0,TE45 and TE90 days, respectively). At the end of the training, period it was performed a 60-km endurance test to check the variables. Jugular venous blood samples were collected from 12 horses during the test in the following moments and speed: M0 – (basal); M1 – (3.5 m/s); M2 – (6.0 m/s); M3: TE0 – (7.5 m/s); TE45 – (8.0 m/s) and TE90 – (8.5 m/s) and M4 – (1.7 m/s) and after the recovery period (1 and 6 hours). After the 90 days of training, jugular venous blood samples were collected from eight horses during the endurance test at the following moments: before the beginning of the test (M0), during the test (M1, M2, M3) and 15, 60 and 360 minutes after the end of the task it was possible to observe, in the counting of erythrocytes, hematocrit and in the hemoglobin, leukocytes and neutrophils concentration, a light increase in the total plasmatic protein concentration during the ETs and endurance test. The glucose concentration, increased gradually during the ETs and presented a numeric decrease after the first ring in the endurance. The hormonal alterations revealed an important increase in of the plasmatic cortisol concentration during the effort, and an insulin decrease in the TE and endurance. The electrolytes K+ and Ca2+ presented changes along the TE, as well as K+, Ca2+ and Cl- during the endurance ride. We concluded that, after 90 days of field training with speed at 60% of the V4, there were hematological, metabolic and electrolytic adaptations which were necessary for the 60-km endurance test.

Orientador: José Correa de Lacerda Neto / Banca: Antonio de Queiroz Neto / Banca: Mario Roberto Hatayde / Banca: Adriana Alonso Novais / Banca: Claudia Acosta Duarte / Resumo: O presente estudo teve como objetivo monitorar as alterações hematológicas, metabólicas e eletrolíticas induzidas pelo exercício, em cavalos árabes submetidos ao treinamento a campo durante 90 dias, nos quais foram realizados três Exercícios Teste (ETs) em esteira rolante antes, 45 e 90 dias de treinamento (ET0, ET45 e ET90 dias respectivamente). Ao final do treinamento realizou-se uma prova de enduro de 60 km de distância, na qual foram determinadas variáveis hematológicas e bioquímicas. Amostras de sangue venoso foram coletadas durante os ET nos seguintes momentos e velocidades: M0 - (basal); M1 - (3,5 m/s); M2 - (6,0 m/s); M3: ET0 - (7,5 m/s); ET45 - (8,0 m/s); ET90 - (8,5 m/s) e M4 - (1,7 m/s) e após período de recuperação (1 e 6 horas). Amostras de sangue venoso foram coletadas durante a prova de enduro nos seguintes momentos: antes do início da prova (M0), durante a prova (M1, M2, M3, respectivamente) e 15; 60 e 360 minutos após período de recuperação. Observaram-se aumentos no número de eritrócitos, hematócrito, concentração de hemoglobina, leucócitos, neutrófilos, e na concentração plasmática de proteína total durante a realização dos ETs e da prova de enduro. A concentração de glicose aumentou gradativamente durante a realização dos ETs e apresentou decréscimo após o primeiro anel no enduro. O teor de triacilglicerol aumentou durante os ET, bem como durante o enduro. As alterações hormonais revelaram importante elevação na concentração plasmática de cortisol durante o esforço e diminuição da insulinemia nos ET e durante o enduro. Os teores dos eletrólitos de K+ e Ca2+ apresentaram mudanças no decorrer dos ET assim como K+, Ca2+ e Cl- durante a prova de enduro. Concluiu-se que após 90 dias de treinamento a campo com velocidade de 60% do V4, houve adaptações hematológicas, metabólicas e eletrolíticas necessárias para a realização de prova de enduro de 60 km. / Abstract: The present study aimed to check the hematologic, metabolic and electrolytic alterations induced by exercise in Arabian horses submitted to field training during 90 days, when three Exercises Test (ETs) were performed on a treadmill: before the training, 45 and 90 days after it (TE0,TE45 and TE90 days, respectively). At the end of the training, period it was performed a 60-km endurance test to check the variables. Jugular venous blood samples were collected from 12 horses during the test in the following moments and speed: M0 - (basal); M1 - (3.5 m/s); M2 - (6.0 m/s); M3: TE0 - (7.5 m/s); TE45 - (8.0 m/s) and TE90 - (8.5 m/s) and M4 - (1.7 m/s) and after the recovery period (1 and 6 hours). After the 90 days of training, jugular venous blood samples were collected from eight horses during the endurance test at the following moments: before the beginning of the test (M0), during the test (M1, M2, M3) and 15, 60 and 360 minutes after the end of the task it was possible to observe, in the counting of erythrocytes, hematocrit and in the hemoglobin, leukocytes and neutrophils concentration, a light increase in the total plasmatic protein concentration during the ETs and endurance test. The glucose concentration, increased gradually during the ETs and presented a numeric decrease after the first ring in the endurance. The hormonal alterations revealed an important increase in of the plasmatic cortisol concentration during the effort, and an insulin decrease in the TE and endurance. The electrolytes K+ and Ca2+ presented changes along the TE, as well as K+, Ca2+ and Cl- during the endurance ride. We concluded that, after 90 days of field training with speed at 60% of the V4, there were hematological, metabolic and electrolytic adaptations which were necessary for the 60-km endurance test. / Doutor

Les dunes de sable sont des formes très présentes en milieu marin. Comprendre l'évolution des dunes est un enjeu important pour prévoir les caractéristiques de l'écoulement, les flux sédimentaires, et les variations de la bathymétrie. Les dunes sous-marines représentent un risque pour les activités humaines, a fortiori avec l'intérêt croissant pour les énergies marines renouvelables, pour la navigation, ou l'industrie offshore. Bien que la connaissance des dunes représente un intérêt scientifique et opérationnel de premier ordre, les processus physiques conduisant leur évolution sont toujours mal compris. En outre, la prévision de leurs caractéristiques géométriques et de leur dynamique basée essentiellement sur des formules empiriques reste peu précise. Dans ce travail de thèse, un modèle numérique est d'abord utilisée pour modéliser les dunes soumises à un écoulement stationnaire. Les simulations reproduisent l'évolution d'un fond faiblement perturbé jusqu'à un champ de dunes en équilibre avec l'écoulement et apportent des connaissances approfondies sur les processus physiques mis en jeu. Ensuite, les résultats d'un ensemble de campagnes de mesures réalisées dans la passe sud du bassin d'Arcachon permettent d'étudier la dynamique des dunes tidales in situ et relier leur asymétrie et leur migration aux résiduels de transport sédimentaire. Enfin, l'application du modèle numérique avec les conditions de forçages extraites des campagnes de mesures permet de reproduire la dynamique des dunes tidales ainsi que la génération de rides d'un ordre de grandeur comparable aux rides surimposées observées in situ. Ces résultats ouvrent des perspectives intéressantes en vue du développement d'un modèle opérationnel de prévision de la dynamique des dunes tidales. / Sand dunes are ubiquitous beforms in nature within subaqueous environments. Understanding dune evolution is important issue to accurately predict the ow circulation, sediment uxes and bathymetric variations in sandy subaqueous environments. Sand dunes may pose a significant risk for offshore activities in coastal environments, especially with the growing development of renewable marine energy, for navigation or the offshore industry. Although sand dunes represent a great scientific and operational interest, their evolution is still poorly understood due to their complex behavior. The aim of the thesis work was to study the physical processes driving the evolution of subaqueous sand dunes and to understand their in situ dynamics within tidal environments. First, a numerical model was employed to simulate sand dunes under stationary current conditions. The simulations reproduced the morphodynamic evolution of a slightly perturbed bed until a steady sand dune field in equilibrium with the ow. The results offered a deeper understanding of the physical processes driving the bed evolution to equilibrium. Second, an array of in situ measurements was carried out into the Arcachon inlet, in southwest France, to study the dynamics of tidal sand dunes. For the first time their asymmetry and migration rates were linked to the sediment uxes residuals on a spring-neap tidal cycle. Finally, the numerical model was adapted both to simulate the dynamics of tidal sand dunes, and generate bedforms of the same order of magnitude as the in situ dune-superimposed ripples starting from a at bed. These results open promising perspectives for the development of a numerical tool capable of predicting the behavior of sand dunes within tidal environments.

The convenience of mobile applications combined with the efficiency and effectiveness provided by technology has contributed to an increased interest in mobile applications. Local groups and non-profit organizations often utilize outdated, manual processes and don’t have the resources or time to look into improving these systems. For Cal Poly students and other members of the community, this means there is an opportunity to apply technical skills and school projects to address these inefficiencies. This work explores whether a better system can be developed to provide the functionality of the existing system and enhance the experience of users through technology, data tracking, and automation. Two apps demonstrate the application of technology to meet needs within the San Luis Obispo community: Poly Rides is an iOS and Android application that improves ridesharing for Cal Poly students. The idea stemmed from the Cal Poly Rideshare Facebook page, where the posting format for a ride is inconsistent, making it difficult to find a ride match. The Poly Rides app provides an improved user interface for posting, searching, and coordinating rides with other students. Its success has been validated through the popularity of the app. There were 3734 installations and 7925 messages sent as of May 27, 2016. Woods is an iOS application for iPhone, iPad, and Apple Watch that improves the care tracking process for dogs at Woods Humane Society. The previous technique involved updating a whiteboard to manage the information and care for the avail- able dogs. The whiteboard had inconsistent and limited information, was often out of date, and did not have room to list all of the dogs. An app was created which automatically pulls the dogs from the shelter database, provides more detailed information and instructions, and is available for volunteers on their personal devices. The results revealed a much larger and more positive impact than originally anticipated; volunteers reported feeling more confident providing appropriate care to the dog (65.9%) and that they have more trust in the dogs’ information (52.3%). Of staff and volunteers, 83.9% prefer the app over the whiteboard and 10.7% have no preference. Dog breed, size, age, and photo, details not available on the whiteboard, were reported to be “Very” or “Extremely” important by 56.8% of volunteers. This thesis describes some important requirements for developing community service mobile applications, offers suggestions for facilitating the development of a high quality product, and lists some useful resources for iOS development. Both apps not only reach their goal of improving a manual process in the local community, but also have the potential to improve and impact other communities around the world.