L'emploi d'inclusions de renforcement pour la construction d'ouvrages de géotechnique s'est largement diversifié depuis une trentaine d'années. On s'intéresse principalement dans ce mémoire aux tunnels boulonnés (radialement et en front de taille) et aux fondations profondes (groupes et radiers de pieux, réseaux de micropieux). Si des méthodes de dimensionnement à la rupture ont été proposées pour ces différents types d'ouvrages, les calculs en déplacement sont aujourd'hui encore peu abordés. L'approche numérique classique par éléments finis s'avère en effet inadaptée : le nombre d'inclusions employées et leurs dimensions caractéristiques très petites vis à vis de celles de la structure entière conduisent à des problèmes numériques de taille rédhibitoire. Le modèle multiphasique de matériau renforcé développé dans ce travail est une approche alternative de type "milieu équivalent". Il s'agit d'un modèle purement macroscopique, dans lequel on considère superposées en chaque point une particule de matrice (sol ou roche) et autant de particules de renforcement qu'il y a de directions de renforcement. Après une introduction bibliographique, les équations du mouvement du modèle sont construites dans le deuxième chapitre par la méthode des puissances virtuelles (seuls les efforts de traction-compression sont pris en compte dans les inclusions). Utilisant un cadre thermodynamique, les lois de comportement sont obtenues dans le domaine élasto-plastique. Le lien avec les méthodes classiques d'homogénéisation permet de donner un contenu mécanique précis aux différentes variables de description. Le troisième chapitre est consacré à la définition puis à la résolution analytique de problèmes multiphasiques. Le quatrième décrit la mise en oeuvre par éléments finis. Après l'introduction des outils classiques nécessaires à la résolution numérique en élasto-plasticité, on étend le formalisme au cas multiphasique adhérent, puis général. Le modèle adhérent est implémenté dans un code de calcul nouveau baptisé CASTOR. Le cinquième chapitre présente la validation du code CASTOR par comparaison à des solutions analytiques, à d'autres modèles numériques, à des résultats expérimentaux et à des mesures sur ouvrage réel. Les analyses montrent à la fois la pertinence du modèle multiphasique pour les problèmes traités et les gains considérables en temps de calcul permis par CASTOR. Le dernier chapitre présente enfin deux extensions du modèle adhérent. D'une part, le choix de cinématiques distinctes par phase (modèle général) permet de rendre compte d'effets d'échelle dans la structure. D'autre part, la prise en compte d'efforts de flexion dans les inclusions est possible. Des comparaisons avec des calculs directs par éléments finis montrent la pertinence de ces modèles et leur aptitude à rendre compte de phénomènes hors de portée de l'homogénéisation classique.

Inscrite dans le cadre du projet européen Coke Oven Operating Limits, cette thèse porte sur la modélisation thermomécanique d'un piédroit de cokerie. Le piédroit est une maçonnerie alvéolaire, chauffée par des gaz à haute température (supérieure à 1200°C). Pendant la cuisson du charbon dans les fours à coke, celui-ci se pyrolyse en coke provoquant une poussée sur les panneresses du piédroit. Ce projet a pour objectif de déterminer la pression maximale supportée par ces structures. Afin de répondre à cette problématique, un nouveau modèle thermomécanique de piédroit a été développé. Ce travail prend en compte à la fois le comportement non-linéaire de la maçonnerie, mais également les interactions avec l'environnement extérieur. La modélisation de la structure maçonnée est basée sur une approche macroscopique où les briques et le mortier sont remplacés par un matériau homogène équivalent, et ce pour différents états de joints. La non-linéarité du comportement est reproduite grâce à un critère d'ouverture qui permet de passer d'un état de joint à un autre. Les propriétés homogénéisées sont identifiées selon une approche énergétique couplée à un algorithme d'identification inverse. Plusieurs simulations numériques d'essais issus de la littérature ont permis de valider cette approche. Les paramètres régissant le comportement mécanique et thermique des matériaux sont déterminés expérimentalement ainsi que la tenue de l'interface brique/mortier. Les conditions aux limites du modèle sont établies à l'aide d'une instrumentation thermomécanique sur site industriel. Les simulations thermomécaniques du piédroit permettent de localiser des phénomènes de dégradation observés dans les faits.

les travaux portent sur la mise en oeuvre d'un système de communication sur une plate-forme SUNDANCE, comportnat DSP et fPGA.<br />Les techniques MIMO, OFDM et CDMA sont combinées afin de profiter de la diversité fréquentielle, spatiale<br />Un nouveau schéma de codage MIMO / OFDM est proposé

La problématique de recherche traitée dans cette thèse d'habilitation à diriger les recherches est une contribution à l'amélioration de la sécurité dans les transports terrestres. Ces activités sont développées, au travers de la recherche prospective en télécommunications sur des problématiques de traitement de signaux et de transmission filaire et sans fil à haut débit pour la localisation, la communication V2V et V2I et finalement les techniques Radar. Ces activités de recherche se déclinent principalement en 3 axes : - Le premier axe concerne l'étude et le développement de systèmes de capteurs actifs de type radar pour la détection, la localisation d'obstacles et la communication longue et courte portées inter-véhicules, en environnement ouvert ou confiné, dans le domaine des transports routiers ou guidés. Deux voies technologiques sont explorées en prenant en compte le contexte multiutilisateur: l'une porte sur les radars ou capteurs fonctionnant en bande étroite et l'autre porte sur les Radar basés sur la technologie Ultra Large Bande (ULB). Le deuxième axe concerne l'étude et le développement des techniques de multiplexage et de codage multiutilisateurs, pour l'optimisation de la transmission radio mixte sur fibre optique. Il s'agit d'exploiter de nombreux réseaux d'antennes distribués installés dans les bâtiments, les centres commerciaux, les aéroports, les gares et dans les emprises ferroviaires ou guidés, pour optimiser la retransmission de plusieurs services, au sein d'une même fibre optique multi-mode. Ceci contribue à la réduction des coûts d'équipement, d'installation et de maintenance des gestionnaires d'infrastructures. Le troisième thème concerne l'étude et le développement des récepteurs sous-optimaux pour les besoins de transports. Il s'agit d'étudier des techniques performantes aptes à améliorer le pouvoir de réception dans des contextes multiutilisateurs, en environnement fortement contraints et bruités afin de contribuer à l'amélioration du débit des liens de communication sans fil. Les études théoriques sont très souvent poussées jusqu'aux expérimentations réelles. Les algorithmes de traitement de signaux issus de ces recherches sont implémentés sur les plateformes de développement de type FPGA.

Ce travail de thèse présente l'élaboration de méthodes de diagnostic pour un système complexe de l'infrastructure ferroviaire, le circuit de voie. La tâche de diagnostic porte sur l'estimation de variables latentes, liées aux défauts, à partir de variables observées, extraites de signaux d'inspection et les solutions proposées s'appuient sur une approche générative permettant de modéliser les liens et relations entre ces variables. Dans le première partie de ces travaux, des méthodes non supervisées ont été envisagées pour le diagnostic. Les approches développées dans ce contexte ont montré l'intérêt de prendre en compte certaines informations a priori sur la structure du modèle ou sur l'aspect temporel de données prélevées séquentiellement. La seconde partie de cette thèse porte sur le diagnostic du système dans un cadre partiellement supervisé et consistait à utiliser des données réelles étiquetées de manière imprécise et incertaine par plusieurs experts lors de l'apprentissage. L'approche proposée repose sur l'utilisation de la théorie des fonctions de croyance pour modéliser et combiner les différents avis avant de les intégrer au modèle statistique proposé. Les résultats obtenus ont permis de montrer l'intérêt d'une telle démarche pour le diagnostic.

For fifteen years many studies have used MIMO systems to increase the Shannon capacity of the traditional SISO systems. To this end, a crucial problem is the design of transmitters which are optimal w.r.t. Shannon capacity, by the use of space-time codes or of prior knowledge on the transmission channel. These problems have been addressed by many studies in the case of frequency flat MIMO channels but are really less mature for frequency selective MIMO channels. This thesis focuses in the first part on the optimization, w.r.t. the ergodic capacity, of the covariance of the vector transmitted, via the Random Matrix Theory. Using multiple transmit antennas also gives rise to diversity, which improves the receiving performance. In the second part, we thus focus on the diversity, in the specific case of a MMSE receiver. Unlike the ML receiver, this receiver is suboptimal but very simple to implement. We first study the diversity at high SNR for frequency selective channels. We then focus on a diversity factor, the use of space-time codes in block (STBC), specifically the use of the Alamouti code. Thus, we propose and analyze in the multiuser context a new MMSE receiver robust to interference thanks to its ability to use optimally the degrees of freedom available in the channel

Dans un contexte de réduction des émissions de polluants et de gaz à effet de serre, mais aussi d'enjeux économiques liés aux ressources en pétrole brut, la nécessité de se diversifier énergétiquement a imposé l'apparition et l'utilisation dans des quantités sans cesse croissantes de carburants de substitution. Ces carburants provenant de nombreuses sources primaires, produits à partir de diverses techniques, possèdent des propriétés physico-chimiques différentes. Les effets de chaque propriété sur le comportement du moteur Diesel (émissions, rendement, etc.) ne sont pas encore compris de manière détaillée. La présente thèse porte sur une étude expérimentale de l'influence des propriétés physico-chimiques des carburants sur les processus physiques se déroulant dans la chambre de combustion pour des applications sur moteurs Diesel. L'originalité de l'approche réside par la définition d'une matrice de carburants (20 carburants au total) dont les propriétés varient de manière indépendante. De plus, les différentes étapes de l'injection Diesel ont été considérées. On s'intéresse par la mise en oeuvre de huit techniques de mesures avancées, à la caractérisation de l'hydraulique dans les orifices de l'injecteur, de la structure du spray, de son atomisation, sa vaporisation et enfin la combustion du mélange résultant. Ces expériences ont été conduites dans des cellules adaptées et sur moteur à accès optiques permettant de reproduire des conditions de fonctionnement représentatives. L'analyse porte essentiellement sur la phase quasi-stationnaire de l'injection pendant laquelle les résultats expérimentaux sont corrélés à des modèles basés sur la physique issus de la littérature et de nouvelles corrélations empiriques sont proposées.

Le contrôle actif d'écoulement est une voie envisagée actuellement pour améliorer les caractéristiques aérodynamiques des véhicules aériens ou terrestres. La diminution de la traînée (force opposée au mouvement) est notamment visée, ce qui permettrait de baisser la consommation en énergie entraînant ainsi une réduction des émissions polluantes. Depuis une dizaine d'années, les actionneurs plasmas sont utilisés comme dispositifs de contrôle. À Orléans, ils sont basés sur l'utilisation d'une décharge à barrière diélectrique créant à sa surface un plasma qui induit un écoulement de quelques km h-1 : le vent ionique. L'actionneur plasma est caractérisé avec l'étude des différents régimes de décharge. Celui où des arcs énergétiques apparaissent est analysé. La température de surface de l'actionneur est également étudiée en fonction de plusieurs paramètres. Elle reste inférieure à 100 °C, ce qui confirme que les effets des actionneurs plasmas sur un écoulement ne sont dus qu'au vent ionique. Une caractérisation du vent ionique permet aussi de confirmer le lien entre le vent ionique et l'extension du plasma : deux phases distinctes existent, pendant lesquelles il est créé. Le contrôle de la transition d'une couche limite de Blasius est effectué sur une géométrie de type plaque plane. En fonction de la position de l'actionneur ou de la puissance consommée, le recul, le déclenchement précoce ou le cas sans effet est obtenu. Le mécanisme d'action est identifié et est lié à une excitation de l'écoulement qui devient plus ou moins sensible aux ondes de Tollmien-Schlichting. La fréquence de fonctionnement de l'actionneur apparaît comme le paramètre principal pour ce type de contrôle. Une nouvelle géométrie d'actionneur est proposée et caractérisée. La décharge conserve des propriétés identiques au cas classique et le sondage du vent ionique par un moyen de mesure 3D permet de montrer le gain en vitesse et l'existence de structures 3D susceptibles de contrôler plus efficacement un écoulement.

Understanding the behaviour of nuclear materials in extreme conditions is of prime importance for the analysis of the operation limits of nuclear fuels, and prediction of possible nuclear reactor accidents, relevant to the general objectives of nuclear safety research. The main purpose of this thesis is the study of high temperature phase transitions in nuclear materials, with special attention to the candidate fuel materials for the reactors of the 4th Generation. In this framework, material properties need to be investigated at temperatures higher than 2500K, where equilibrium conditions are difficult to obtain. Laser heating combined with fast pyrometer is the method used at the European Institute for Transuranium Elements (JRC - ITU). It is associated to a novel process used to determine phase transitions, based on the detection, via a suited low-power (mW) probe laser, of changes in surface reflectivity that may accompany solid/liquid phase transitions. Fast thermal cycles, from a few ms up to the second, under almost container-free conditions and control atmosphere narrow the problem of vaporisation and sample interactions usually meet with traditional method. This new experimental approach has led to very interesting results. It confirmed earlier research for material systems known to be stable at high temperature (such as U-C) and allowed a refinement of the corresponding phase diagrams. But it was also feasible to apply this method to materials highly reactive, thus original results are presented on PuO2, NpO2, UO2-PuO2 and Pu-C systems.

Le but principal de ce travail est la présentation de la formulation mathématique et l'analyse des propriétés viscoplastiques du fluide magnétorhéologique dans des conditions d'exploitation d'amortisseur ainsi que la détermination des dimensions optimum de l'orifice d'écoulement du fluide MR dans le dispositif de ce type. Une analyse particulière de la littérature a été effectuée. Nous nous sommes limités à deux types d'amortisseurs: l'amortisseur LORD RD 1005-3 et le prototype d'amortisseur T-MR SiMR 132 DG. Les résultats expérimentaux ont permis de déterminer la limite élastique et la contrainte maximale de cisaillement du fluide MR sous tension en fonction de différentes vitesses de cisaillement, différentes intensités du courant, températures et hauteurs d'orifice d'écoulement. Les modèles viscoplastiques identifiés ont permis de simuler le comportement du fluide MR et de comparer les résultats numériques avec ceux obtenus par des mesures. On a constaté une bonne concordance des courbes tracées dans ces deux cas, ce qui permet de conclure qu'il est possible d'utiliser les modèles viscoplastiques des métaux pour décrire le comportement du fluide magnétorhéologique.