Dans cette thèse, nous étudions les caractéristiques de diffusion de nanostructures plas- moniques tout en adaptant et améliorant l'holographie hétérodyne numérique, qui est une technique d'imagerie plein champ pour mesurer en trois dimensions le diagramme de rayonnement. En outre, nous avons effectué de nombreuses mesures spectroscopiques pour enregistrer les spectres de diffusion de nanoobjets uniques. Afin d'obtenir une com- préhension plus profonde des caractéristiques du champ diffusé que nous mesurons, nous avons développé un modèle numérique basé sur la méthode des éléments finis. Ce modèle nous a permis de simuler le champ proche et le champ lointain d'une nanostructure avec une onde incidente en réflexion ou en transmission. Nous obtenons un excellent accord entre nos résultats expérimentaux et calculés. Dans cette thèse, nous avons étudié de nombreux nanostructures d'or fabriquées sur du verre par lithographie électronique. Des structures simples nous ont permis de valider la technique. Des objets plus sophistiques nous ont ensuite permis de constater que leur di- agramme de diffusion est extrêmement sensible aux facteurs externes et internes, tels que la polarisation et la longueur d'onde de la lumière incidente ou la géométrie de la struc- ture et sa longueur d'onde de résonance. En outre, nous montrons que la technique de l'holographie hétérodyne photothermique mesure directement l'augmentation de la tem- pérature, et ainsi, se présente comme une nouvelle méthode pour étudier la distribution de la chaleur dans des nanostructures plasmoniques.

Buildings play a central role for livability and carbon footprint of urban areas. Ambitious energy saving and emission reduction targets created a need for a new generation of decisionsupport methods and tools that allow for detailed analysis of urban energy on a large scale. Urban building energy modeling (UBEM) that has emerged recently is an efficient approach to assess energy performance of multiple buildings and system effects from urban energy interventions. However, the further upscale of UBEMs is significantly limited due to the lack of automation for building energy performance (BEP) simulations required for such models in large amounts. This thesis aimed to explore challenges for automation of BEP simulations, and to develop a prototype tool that would serve as a middleware between UBEM and BEP simulation engine, focusing on the IDA ICE simulation software. The result of this thesis is icepy — a tool for automation of BEP simulations in IDA ICE. It uses IDA ICE API and Lisp scripting to provide interaction between UBEM process and IDA ICE in order to generate initial simulation model (IDM), execute simulation and manage results in an automated way. Being implemented as a Python package, it allows to modify multiple IDMs or export simulation results with a few lines of code. The developed tool has been tested and validated for the case building in Minneberg, Stockholm. The automation capabilities provided by icepy has allowed to perform sensitivity analysis for building design parameters as was demonstrated for the window-to-wall ratio (WWR) and three various algorithms for window distribution. The resulting tool has limited functionality as it addressed building envelopes which is only one component of building simulation. However, it has proved to be an efficient approach to automate simulation process and has shown a good potential for further development of such tools. / Byggnader spelar en central roll för urbana områdens levbarhet och koldioxidavtryck. Ambitiösa mål för energibesparing och utsläppsminskning har skapat ett behov av en ny generation beslutsstödmetoder och verktyg som möjliggör detaljerad analys av städers energianvändning i stor skala. Urban byggnadsenergimodellering (UBEM) har nyligen utvecklats och är ett effektivt tillvägagångssätt för att bedöma energiprestanda för flera byggnader och systemeffekter för olika energiåtgärder inom den urban miljön. Den ytterligare uppskalningen av UBEM är dock begränsad på grund av bristen på automation av simulering som är inriktade på byggnadsenergiprestanda (BEP), vilket krävs för att hantera stora byggnadsbestånd. Det här examensarbetet syftar till att utforska utmaningar med automatisering av BEP-simuleringar och att utveckla en prototyp som ska fungera som en mellanprogramvara mellan UBEM och BEP-simuleringsmotorer, med fokus på IDA ICE(som är en simuleringsprogramvara). Resultatet av examensarbetet är icepy, som är ett verktyg för att automatisera BEP-simuleringar i IDA-ICE. Icepy använder IDA ICE API och Lispskript för att tillhandahålla interaktion mellan UBEM-processen och IDA ICE för att generera en initial simuleringsmodell (IDM), utför själva simuleringen och slutligen hanterar resultatet på ett automatiserat sätt. Genom att icepy implementeras som ett Pythonpaket kan den modifiera flera IDM:er och även exportera simuleringsresultat med några få kodrader. Området Minneberg i Stockholm har använts i en fallstudie för att validera och testa verktyget. Automatiseringsfunktionerna i icepy har möjliggjort känslighetsanalyser för olika byggnadsdesignparametrar, exempelvis studerades påverkan av olika värden på förhållandet mellan fönster och väggar genom användning av tre olika algoritmer för fönsterdistributioner. Det utvecklade verktyget har begränsningar i funktionalitet framförallt på grund av att enbart byggnadens ytterskal studerades i byggnadsenergisimuleringarna. Verktyget har dock visat sig vara ett effektivt tillvägagångssätt för att automatisera simuleringsprocesser, vilket visar på en god potential att också vidareutveckla dessa verktyg.

De nombreux systèmes fluides dans les domaines de la biologie ou encore de la cosmétique sont limités par une interface dont les propriétés mécaniques régissent la stabilité. En particulier, les objets tels que des gouttes, vésicules ou polymersomes se déforment dans un écoulement simple et mènent à une grande richesse de dynamiques spatio-temporelles contrôlées par la nature des matériaux qui composent l'interface. Les travaux présentés concernent l'étude numérique de la déformation de ces objets dans un écoulement de Stokes, en particulier dans des situations où les viscosités de l'interface jouent un rôle important. Un code de calcul couplant intégrales de frontières et éléments finis a été utilisé afin de décrire la physique interfaciale et étudier leur comportement une fois plongés dans un écoulement. Ces travaux ont permis d'étudier l'influence des viscosités interfaciales sur la dynamique d'une goutte dans un écoulement extensionnel plan, leur influence sur sa dynamique de déformation et sur les conditions de rupture de celle-ci. Les études réalisées sur une vésicule fortement dégonflée et plongée dans un écoulement cisaillé ont caractérisé la bifurcation entre les deux familles de forme existantes dans ces conditions. Ces formes ayant une influence sur la dynamique de la vésicule dans l'écoulement, celle-ci a été étudiée dans le cadre d'un écoulement infini puis proche d'une paroi parallèle à l'écoulement. Enfin, de premiers résultats sur la dynamique d'un polymersome dans un écoulement cisaillé permettent de construire un diagramme de phase illustrant les différents comportement de cet objet en fonction de la viscosité de la membrane et du taux de cisaillement / There are many fluid systems in the biology, food industry, pharmacology or cosmestics fields that are bound by an interface which mechanical properties rule the system stability. Objects like droplets, vesicles or polymersomes change their shape in a simple flow which lead to a wealth of space and time dynamics. These properties are controlled by the nature of the interface material. The aim of this work is the numerical study of the deformation of droplets, vesicles and polymersomes in a Stokes flow, especially when the interfacial viscosities play an important role. A numerical computation code coupling boundary integrals and finite elements was used to describe the interfacial physics of these objects and study their behaviour when immerged in a flow. Multiple resolution strategies where developped to this end in order to optimize the numerical computation in the cas of an interface with viscosities.Using this work, the influence of interfacial viscosities on the dynamics of a droplet in an extensional flow is studied : in particular, their influence on the stretching dynamics of a droplet and its break up conditions was characterized. The study of a vesicle, droplet bounded by a lipid bilayer, strongly deflated and immerged in a shear flow detailed the bifurcation between two shape types existing for this system. These shapes have an influence on the vesicle dynamics under flow, which is studied for an unbounded flow and a near-wall flow. Finally, we show first results about the dynamics of a polymersome in a shear flow. We used them to build a phase diagram for the behaviour of this object depending on the membrane viscosity and the shear rate

The market has been evolving lately, with the introduction of more and more digital tools that industries are making use to improve their overall operations within the Production process. The integration of digital tools within the Product realization process has major advantages in improving production performance. Many large industries make use of digital tools to digitize their products making them smart products. Implementing these digital tools can be beneficial for reshaping the organization which can lead to better customer satisfaction and improve business strategy. This project explores different digital tools that can be integrated with the product realization process and how these tools contribute to the different production development phases. This thesis presents a detailed study of the digital tools Simulation, Visualization, Emulation, and Digital twins which can be integrated with the product development process. A pre-study is conducted to gather knowledge regarding the application of these tools and further discover how these tools can support the Product realization process and is used to describe which tool works best at which stage of the product realization process, which can be used to improve the efficiency and accuracy of the production process. Implementing these digital tools within the production facility can be associated to smart factory paradigm of the Fourth industrial revolution Industry4.0.This research aims to contribute to the use of digital tools in the production processes and aids in bridging the gap between traditional and modern manufacturing methods. The outcome of this study is to clarify how the above-mentioned digital tools are linked to the product realization process to support an efficient and digitalized production development, also mentioning the strengths and weaknesses of these tools. The resulting analysis has provided a framework developed to support an efficient digitalized production development and preparation process for assembly tasks utilizing human and robot collaboration. This research paper can be used as a guide for companies that want to explore how implementing digital tools in their product realization process and how it may improve their productivity.

The paper proposes the management of bus disruption (e.g. fleet failure) and maintain a resilient transportation system through a synergy between shared autonomous vehicles and the existing public transport system based on the organizational structure and demand characteristics. The methodology is applied to the region of Rennes (France) and its surroundings.

The problem of global warming is becoming more and more serious, and carbon dioxide is one of the main causes of climate problems. Therefore, in order to re-duce CO2 emissions, the use of mineralization to store CO2 has become one of the potential methods. In addition, due to the high mineralization rate of peridotite, it will become the research object of this study. This study uses COMSOL Multiphysics to simulate the changing characteristics of carbon dioxide after injection into peridotite. Sensitivity analysis is performed by changing the porosity of the rock and the rate of CO2 injection to further understand the impact on CO2. The results show that at a lower injection rate, the pressure distribution is relatively uniform, the CO2 concentration range is also small, and the saturation increases slowly. On the other hand, when the porosity decreases, the pressure will increase significantly, the diffusion range of CO2 will be relatively expanded, and the saturation will increase. In addition, no matter which factor, it will tend to decrease with the increase of distance and time, and eventually stabilize. Therefore, in order to avoid the possibility of formation rupture and potential leakage of CO2, it is necessary to combine these influencing factors to seek a stable and effective CO2 storage solution. / Problemet med den globala uppvärmningen blir mer och mer allvarligt och kol-dioxid är en av huvudorsakerna till klimatproblemen. Därför, för att minska CO2 utsläppen, har användningen av mineralisering för att lagra CO2 blivit en av de möjliga metoderna. Dessutom, på grund av den höga mineraliseringshastigheten för peridotit, kommer det att bli forskningsobjektet för denna studie. Denna studie använder COMSOL Multiphysics för att simulera de förändrade egenskaperna hos koldioxid efter injektion i peridotit. Känslighetsanalys utförs genom att ändra bergartens porositet och hastigheten för CO2 injektion för att ytterligare förstå påverkan på CO2. Resultaten visar att vid en lägre injektionshastighet är tryckfördelningen relativt jämn, koncentrationsområdet CO2 är också litet och mättnaden ökar långsamt. Å andra sidan, när porositeten minskar, kommer trycket att öka av-sevärt, diffusionsområdet för CO2 kommer att vara relativt expanderat, och mättnaden kommer att öka. Dessutom, oavsett vilken faktor, kommer den att tendera att minska med ökningen av avstånd och tid, och så småningom stabiliseras. Därför, för att undvika risken för formationsbrott och potentiellt läckage av CO2, är det nödvändigt att kombinera dessa påverkande faktorer för att söka en stabil och effektiv CO2 förvaringslösning.