Thesis (Ph.D.), Memorial University of Newfoundland, 1998. / Bibliography: leaves 230-240.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2009. / Title from PDF title page (University of Texas Digital Repository, viewed on Sept. 9, 2009). Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (M.Eng.)--Memorial University of Newfoundland, 2003. / Bibliography: leaves 75-80.

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Les structures sandwichs dissymétriques sont un cas particulier de la famille des structures sandwichs. Elles présentent une peau dite travaillante qui est chargée en membrane. Celle-ci est stabilisée par une âme en nid d'abeille Nomex et une contre-peau dite peau stabilisatrice. Cette configuration génère un comportement non linéaire géométrique. Plusieurs thèories analytiques des poutres et plaques sandwichs dissymétriques ont été élaborées basées sur le minimum de l'énergie potentielle ou le principe des puissances virtuelles associées à une méthode de discrétisation de Ritz. Ces théories intégrent de plus la modélisation a priori ou a posteriori de la compression de l'âme. Parallélement un montage d'essai sous sollicitations combinées compression/cisaillement a été développé et des essais multiaxiaux ont été réalisés sur éprouvettes neuves et impactées. Une comparaison théorie/expérience est aussi réalisée.

La vitamine A et ses dérivés actifs (les rétinoïdes) sont des molécules essentielles à la vie et ce dès la période embryonnaire. Molécules de choix dans de nombreuses applications thérapeutiques, notamment dans les domaines de la dermatologie et de l’ophtalmologie, elles sont le plus couramment utilisées pour leurs propriétés pro-cicatrisantes. Malgré cette utilisation courante en clinique, les mécanismes cellulaires et moléculaires permettant aux rétinoïdes de promouvoir un processus de cicatrisation restent encore mal connus. Afin de mieux appréhender ces mécanismes, mais aussi afin d’élargir leur utilisation clinique à la rupture prématurée des membranes (RPM), je me suis intéressée aux propriétés pro-cicatrisantes de l’atRA (l’un des dérivés actifs de la vitamine A) sur les membranes fœtales. Alors que l’amnios et le chorion sont physiologiquement incapables d’initier un processus de cicatrisation suite à une lésion, nos résultats démontrent un effet positif de l’atRA sur la migration des cellules épithéliales amniotiques (amniocytes primaires), conduisant ainsi à une potentialisation de la cicatrisation de plus de 80% in vitro. Ce travail, complété par une analyse transcriptomique réalisée sur des membranes fœtales et des amniocytes primaires traités ou non à l’atRA, a permis d’identifier de nombreux gènes régulés par l’atRA au sein de l’amnios et des amniocytes. Parmi ces gènes, je me suis intéressée à un membre de la famille des lysyl oxydases, LOXL4, qui joue un rôle clé dans la dynamique de la matrice extracellulaire en régulant la réticulation du collagène. Une étude de régulation transcriptionnelle associée à de la promotologie ont tout d’abord permis de montrer que l’atRA induisait l’expression du gène LOXL4 de manière directe. Puis, l’inhibition de la protéine LOXL4 lors de tests de blessure (par le β-aminopropionitrile et par un siARN spécifique) nous a permis de démontrer que l’effet pro-cicatrisant de l’atRA était médié, au moins en partie, par la rétino-induction deLOXL4. Ces nouveaux éléments apportés par ce travail dans la compréhension des mécanismes moléculaires utilisés par l’atRA afin de promouvoir la cicatrisation permettent d’envisager son utilisation future dans la prise en charge clinique des ruptures prématurées. / Vitamin A and its active derivates (retinoids) are essential molecules for life from the embryonic development to the adulthood. Because of these numerous functions and especially because of their pro-healing properties, they are commonly used in clinic in dermatology and ophthalmology in particular. Despite this routine clinical use, the molecular and cellular mechanisms used by retinoids to promote a healing process remain unclear. To better understand these mechanisms, but also to expand its clinical use to the premature rupture of fetal membranes (PROM), we looked to pro-healing properties of atRA (active derivative of vitamin A) on the human fetal membranes. While amnion and chorion are unable to initiate a physiological process of healing after injury, our results demonstrate a positive effect of atRA on the migration of primary amniocytes, leading to an healing improvement of up to 80% in vitro. This work, completed by a transcriptomic analysis performed on fetal membranes and primary amniocytes treated or not with atRA, allowed the identification of many genes regulated by atRA within the amnion and the amniocytes. Among these genes, we looked to a member of the lysyl oxidase family, LOXL4, which plays a key role in the dynamic of the extracellular matrix by regulating collagen crosslinking. First, transcription and promotology experiments have shown that atRA strongly induced the expression of LOXL4 in a direct manner. Then, the inhibition of the LOXL4 protein in scratch assay experiments (using β-aminopropionitrile or a specific siRNA) allowed us to demonstrate that the pro-healing effect of atRA was mediated, at least in part, by the retinoid-induction of this gene. Besides providing new elements to understand how atRA exerts their pro-healing properties, this work proposes atRA as a promising candidate to improve the clinical management of premature rupture of the fetal membranes by promoting re-epithelialization of the amnion.

As vigas mistas de aço e concreto são elementos estruturais que resultam da associação de um perfil de aço laminado, formado a frio ou soldado, e de uma laje de concreto podendo esta ser moldada in loco, pré-fabricada ou com forma de aço incorporada. A construção de vigas mistas com laje de vigotas pré-moldadas de concreto não é prevista pela norma brasileira de dimensionamento de elementos de aço NBR 8800:2008 e poucos estudos foram realizados até o momento. Geralmente, os estudos realizados sobre vigas mistas são feitos em modelos compostos por perfil de aço e uma faixa de laje denominada largura efetiva. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo teórico e experimental de vigas mistas fazendo parte de um pavimento tipo. O objetivo principal foi o estudo do comportamento das vigas mistas pertencentes a um pavimento tipo quando submetidas a diferentes tipos de carregamentos, distribuídos e concentrados, verificação da formação de fissuras na laje e a importância de considerar uma faixa de laje maciça na região da largura efetiva sobre as vigas. A análise numérica foi realizada utilizando o pacote comercial ANSYS e por meio das expressões de cálculo fornecidas pela norma brasileira de aço e adaptações para consideração da pré-laje de concreto. Os resultados mostraram um bom desempenho das vigas mistas comparadas com a resistência de cálculo de acordo com as expressões fornecidas pela norma para vigas mistas com pré-laje de concreto e a importância da execução de uma faixa maciça na região da largura efetiva. / The composite steel and concrete beams are structural elements witch results of association by a hot rolled, cold formed or welded steel beam and concrete slab which can be made in site, precast or with steel deck. The design of composite beams made with slab made with precast type lattice joist isn\'t anticipated by the brazilian code and a few studies has been made up to now. Usually, the studies about composite beams are made with steel beam and a concrete\'s zone called a slab\'s effective width. In this work a teorical and experimetal studies were presented with a frame\'s composite beams. The aim of this work was investigate the behaviour when differents loads, distributed and concentrated, were apllied, find out if cracks appeared and the importance of design a solid slab on the effective width\'s regions. The theorical analysis made using the code ANSYS v.10.0 and with expressions of brazilian code for composite beams with precast slabs. The results have shown a good agreement with code\'s analitical models and teh importance of design a solid slab on the effective width\'s regions.

L’utilisation de structures fines est croissante dans bon nombre d’industries. En ce sens, leur représentation mécanique et optimisation est un enjeu majeur de la recherche actuelle. De façon classique, l’optimisation s’effectue avec un critère de contrainte, obtenue à partir d’une modélisation éléments-finis en déplacements. L’idée de ces travaux est de construire un modèle éléments-finis mixte déplacements-contraintes et de développer des méthodes de réduction adaptées, de façon à améliorer l’efficacité des méthodes d’optimisation existantes. On construit d’une part deux modèles élément-finis mixtes déplacements-contraintes généralisées, pour des analyses dynamiques de structures “plaque” fines et épaisses. Ces derniers présentent l’avantage de donner des résultats identiques aux modèles classiques en déplacements, avec un meilleur temps de reconstruction des champs de contraintes. Cependant, ils s’avèrent être délicats pour plusieurs raisons : la taille des matrices associées, la difficulté de faire une analyse modale rapide, et un temps d’assemblage accru. C’est la raison pour laquelle nous développons par la suite des méthodes de sous-structuration et de double synthèse modale spécifiquement dédiées aux modèles mixtes. L’idée est d’utiliser des bases modales tirées du modèle équivalent en déplacements pour composer une nouvelle base mixte réduite. Dix méthodes sont implémentées, basées sur des modes encastrés, libres et de branche, parmi lesquelles certaines s’avèrent très efficaces pour réduire le nombre de degrés de liberté du système mixte, sans passer par ses modes propres. Enfin, nous intégrons les modèles mixtes sous-structurés sous forme de super- éléments mixtes dans un algorithme génétique, dans le but de mener une optimisation multi-objectif de structures “plaque” académiques sous chargement dynamique, avec critères de contrainte et paramètres d’épaisseur. Les modèles précédemment définis sont ainsi paramétrés en épaisseur, et ne nécessitent plus d’être ré-assemblés pour chaque configuration. Nous disposons désormais d’un modèle mixte “plaque”, qui conserve les avantages d’un accès direct aux contraintes, tout en étant affranchi de sa taille importante par le biais des méthodes de réduction, et de son assemblage grâce au paramétrage. Il en résulte des modèles mécaniques originaux et efficaces, permettant de réduire les coûts de calcul des algorithmes d’optimisation classiques. Ce type de méthode, couplé à de puissants algorithmes génétiques, permet d’avoir une bonne vue d’ensemble des solutions optimales, et laissent augurer des perspectives intéressantes pour une utilisation industrielle. / The use of thin structures is increasing in many industries. Their mechanical representation and optimization is therefore a major challenge in modern research. Usually, the optimization is done with a stress criterion which is determined through displacements finite-element model. The idea of this work is to build a mixed displacements-stresses finite-element model and to develop adapted reduction procedures, in order to improve the efficiency of existing optimization methods. On the one hand, we build two mixed displacements-generalized stresses finite element models, for thin and thick dynamic plate structures analysis. They afford the advantage of giving identical results as classical displacements models with a better computational time to re-build the stress fields. Nevertheless, they turn out to be tricky for some reasons : the bigger matrices size, the difficulty of modal analysis and an assembling time higher. That is the reason why we develop afterwards some sub-structuring methods and double modal synthesis specifically dedicated to mixed models. The idea is to use modal basis taken from the equivalent displacement model so as to build a new mixed reduced basis. Ten methods are implemented, based on fixed modes, free modes, and branch modes. Some of them turn out to be very efficient to drastically reduce the amount of degrees of freedom of the mixed model, without using its eigenmodes. Finally, we embed the sub-structured mixed model in the form of Mixed Super- Element in a genetic algorithm, with the aim of conducting a multi-objective optimization of academic plate structures under dynamic loads, with stresses criterion and thicknesses parameters. The models previously defined are configured with thicknesses as parameters, and therefore don’t need to be re-assembled for each configuration. We now dispose of a powerful thickness-parametrized mixed reduced plate finite element model : it keeps the advantages of an easy access to the stresses and is free of its important size thanks to the reduction method and of its assembling thanks to the parametrization. The result is an original and efficient mechanical model that reduces the computational cost of classical optimization algorithms. That type of model, coupled with powerful genetic algorithms, permits a global optimization with a good overview of the solutions and promises interesting perspectives for industrial uses.

Ce projet adresse le problème de détection des structures directionnelles précises dans les champs de courant. L'accent est mis surtout sur la détection des structures tourbillonnaires, puisque les chercheurs dans le domaine de la dynamique des fluides considèrent ces structures comme étant particulièrement importantes. Chapitre 1 présente la motivation de ce projet et fournit les détails du contexte environnemental et mathématique du problème en soulignant les parties essentielles de la théorie qu'on utilise après pour la solution. Chapitre 2 propose une méthode statistique, basée sur la proportion des vraisemblances, pour adresser le problème particulier de la détection des tourbillons et montre l'efficacité de cette méthode sur les données simulées et réelles en discutant aussi les limitations. Chapitre 3 développe les idées discutées dans les chapitres 1 et 2 pour trouver un outil statistique plus général qui répare les défauts de la première méthode et permet la détection de toutes les structures directionnelles qui peuvent intéresser les chercheurs. Tous les outils nécessaires pour l'analyse des données en utilisant les deux méthodes développées dans ce projet se trouvent dans les annexes A et B de la thèse. / This work addresses the problem of detecting specific directional structures in flows of current. Specific emphasis is placed on vortex detection, as scientists studying fluid dynamics consider this structure to be of particular importance. Chapter 1 presents the motivation behind the project and provides details about the environmental and, subsequently, the mathematical context of the problem, highlighting the essential parts of the theory that is later used to propose the solution. Chapter 2 offers a statistical approach, based on a likelihood ratio, to solving the specific problem of vortex detection and demonstrates the effectiveness of the method on simulated and real data, also discussing the limitations of the approach. Chapter 3 expands on the ideas discussed in Chapters 1 and 2 to derive a generalized statistical test that remedies the flaws of the first approach and extends to the problem of detecting any directional structure of interest. All necessary tools for the analysis of data using the two methods developed in this project are given in Appendix A and B.

As an alternative to lap splicing, mechanical splices can be used for retrofit purposes. They are generally most economical than traditional lap splices when available spacing or length makes laps difficult to utilize. Mechanical splices are frequently used in new construction. However, their use is limited and not practical for use in retrofitted structures. However, if the bars to be joined do not need to be threaded in order to be connected with a special mechanical splice, such mechanical splices can be useful. It is presented a proposal of using two types of mechanical splices for retrofit purposes. Cycle Tension and cycle tension-compression tests are presented and discussed. It was found that mechanical splices are suitable and have acceptable response under seismic loads.