Pulse width modulation (PWM) voltage source converters (VSC) are one type of motor drives that have become popular because they enable precise control of speed and torque in medium voltage motors. However, these drives are known to have adverse effects on the insulation system particularly on conductive armour tape (CAT) and semi-conductive stress grading tape (SGT). These tapes, which are crucial components of the insulation system, control the surface electrical stresses in the stator slot and in the end portion of the form-wound coils outside the grounded stator. The material properties of CAT and SGT and the methods by which they are applied on form-wound motor coils are traditionally designed for power frequency, or a 60 Hz sinusoidal voltage. However, because of the high frequencies associated with the repetition rate and the fast rise time of the PWM pulses, elevated electrical and thermal stresses develop in these tapes, which can lead to premature insulation failure. Little research has been conducted with respect to understanding the mechanism of dielectric heating as a function of frequency and repetitive pulse characteristics. The material characterization of CAT and SGT is a vital part of an investigation of the performance of the stress relief system at high frequencies. In this study, the anisotropic dielectric properties of CAT and SGT have been measured in dc and ac and in low and high electric fields. The laboratory experiments for determining the material characteristics are discussed and the results analyzed. According to the ac space charge limited field (SCLF) theory, the maximum ac tangential component of the electric field in a nonlinear resistive SGT on medium voltage form-wound motor coils can be predicted from the field dependent electrical conductivity and the frequency. However, the SCLF theory cannot predict the total electric field (vector sum of the tangential and normal components) in the air adjacent to the surface of the tapes. Simulations of the electric field using a finite element method (FEM), is one of the best ways of finding the resultant electric field distribution in the air space adjacent to the SGT. However, prior to this study, researchers simplified the modelling of the stress relief system to avoid the convergence problems that develop due to the nonlinearity of the SGT conductivity as a function of the electric field, and also because of the geometry and dimensions of the tapes when their depths are orders of magnitude smaller than the other dimensions associated with form-wound coils. For modelling the stress grading (SG) system at power frequency and at the rated voltage, the dc isotropic conductivity of the SGT and CAT has also been extensively investigated. However, relatively little work has been done with respect to the ac electrical behaviour of these materials and dc modelling cannot reflect the effects of high-frequency stresses on the machine insulation. In this study, comprehensive transient FEM modelling has been developed in order to simulate the insulation system with nonlinear field dependent materials. The actual dimensions of the components are applied in the model, and the appropriate material parameters for the FEM simulations are extracted from the experimental test results. One crucial point that has not been considered in previous studies is the effect of the component of the electric field that is normal to the surface of the coil. In most studies, only the tangential component of the electric field is considered; however, in this study, both components and the resultant electric field are computed. The surface tangential field is calculated with reference to the gradient of the surface potential as measured with an electrostatic voltmeter. It is shown that this technique can provide a reasonable estimate for the tangential field along the SG system, but not without limitations, which are discussed in detail. Based on laboratory work and analytical analysis, this research has successfully determined the relationship between the thermal effect of the PWM voltage and the other repetitive fast pulses, such as square wave and impulse voltages. The influence of the pulse characteristics on the development of stresses has also thoroughly investigated, and the results are presented. A coupled electric and thermal model that incorporates the finite element method (FEM) is used as a means of studying thermal stresses and determining appropriate remedies. However, using transient analysis as an approach for finding the temperature profile associated with high repetitive impulses (1-10 kHz) and fast rise times (~200 ns) is both difficult and impractical. According to these considerations, an alternative method has been developed from stationary analyses based on two sinusoidal voltages of different frequencies. The frequency and amplitude of these sinusoids are measured relative to the switching frequency, signal power, and nonlinearity of the system, and the results of the simulation are then verified experimentally, thus showing the efficacy of this method. This research also concluded that a capacitive SG system with conductive foil embedded in the groundwall insulation can be a practical alternative to a conventional SGT of form-wound coils in inverter fed motors. The performance of the capacitive SG scheme is independent of frequency and can therefore provide the required mitigation of the stress caused by repetitive fast pulses. The results of the evaluation of this system with respect to qualification tests demonstrate the effectiveness of the system.

Cette thèse vise à évaluer le potentiel d'un nouveau couple cathode / électrolyte pour une application en IT-SOFC (700°C), par le biais de l’élaboration et du test de cellules à anode support de configuration planaire. Les matériaux concernés sont l'électrolyte BaIn0.3Ti0.7O2.85 (BIT07), de structure perovskite, et les nickelates de terres rares Ln2-xNiO4+ (LnN, Ln = La, Nd, Pr) en tant que cathodes ; ces matériaux ont montré des propriétés prometteuses dans des travaux préliminaires effectués à l'IMN et l'ICMCB. La première partie de cette thèse porte sur la mise en place d'un protocole d'élaboration de cellules complètes utilisant des techniques bas coûts et industrialisables (cellules de taille 3 x 3 cm2) : l’anode Ni / BIT07 a été élaborée par coulage en bande, l'électrolyte BIT07 par vacuum slip casting et les cathodes par sérigraphie. Les mesures électrochimiques réalisées sur une première génération de cellules ont mis en évidence la nécessité d'ajouter une couche barrière de GDC entre les cathodes LnN et l'électrolyte BIT07. Les meilleures performances ont été obtenues pour une cellule BIT07 / Ni | BIT07 | GDC | PrN, avec une densité de puissance à 700°C et 0.7 V de 176 mW cm-2 pour une faible résistance de polarisation de 0. 29 Ω cm2. La principale limitation des performances a été identifiée comme étant la résistance interne du banc de test, donnant lieu à des valeurs de résistances séries anormalement élevées. Cette cellule a été opérée avec succès durant plus de 500 heures sous courant, avec néanmoins une vitesse de dégradation extrapolée élevée de l’ordre de 27% / kh. / This thesis aimed at assessing the potential of a novel cathode / electrolyte couple for IT-SOFC applications (700°C), through the elaboration and testing of planar anode-supported cells. The materials involved were the perovskite-structured BaIn0.3Ti0.7O2.85 (BIT07) electrolyte and the rare earth nickelate Ln2-xNiO4+ (LnN, Ln = La, Nd, Pr) cathodes, both materials having shown promising properties in preliminary work done at the IMN and the ICMCB. The first part of this thesis concerned the implementation of a cell elaboration protocol using low-cost and scalable shaping techniques (cell size 3 x 3 cm2); namely, the Ni / BIT07 anodes were elaborated by tape casting, the BIT07 electrolyte by vacuum slip casting and the cathodes by screen printing. Comparison of electrochemical results for a first and second generation of cells highlighted the usefulness of adding a GDC buffer layer in between the LnN cathodes and the BIT07 electrolyte. The best performance has been obtained for a cell BIT07 / Ni | BIT07 | GDC | PrN, with a power density at 700°C and 0.7 V of 176 mW cm-2 for a competitive polarisation resistance of 0.29 Ω cm2. The main limitation of the performance has been determined to be related to the internal resistance of the test setup, giving anomalously high series resistances. This cell has been successfully operated beyond 500 hours under current, although with a fairly high extrapolated degradation rate of 27% / kh.

Submitted by André de Castro Oliveira Pereira Braga (bragaandre@terra.com.br) on 2015-02-28T17:10:09Z No. of bitstreams: 1 O TCU INIBE INOVAÇÕES EM CONCESSÕES PÚBLICAS - DISSERTAÇÃO.pdf: 2266216 bytes, checksum: d81cfc03210912c9021115e11dbf7c43 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2015-03-03T12:59:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 O TCU INIBE INOVAÇÕES EM CONCESSÕES PÚBLICAS - DISSERTAÇÃO.pdf: 2266216 bytes, checksum: d81cfc03210912c9021115e11dbf7c43 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2015-03-03T13:00:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 O TCU INIBE INOVAÇÕES EM CONCESSÕES PÚBLICAS - DISSERTAÇÃO.pdf: 2266216 bytes, checksum: d81cfc03210912c9021115e11dbf7c43 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 O TCU INIBE INOVAÇÕES EM CONCESSÕES PÚBLICAS - DISSERTAÇÃO.pdf: 2266216 bytes, checksum: d81cfc03210912c9021115e11dbf7c43 (MD5) Previous issue date: 2015-02 / For the past 20 years, public concessions promoted by the Brazilian government have been overseen by the Tribunal de Contas da União (TCU), Brazilian supreme audit institution. What are the effects of this oversight? Using data related to contracts audited from 1993 to 2014, we analyse if the TCU prevents innovation in concessions. The empirical results show that there is no significant correlation between innovations and red tape originated in TCU’s audit procedures. On the other hand, we find a significant negative correlation between TCU’s degree of interventionism and the emergence of innovations in public concessions. / O Tribunal de Contas da União (TCU) fiscaliza as concessões públicas federais há mais de 20 anos. Quais os efeitos desse controle? Esta dissertação buscou verificar se a atuação do TCU inibe o surgimento de inovações em contratos de concessão pública. Por meio de uma análise qualitativa e quantitativa de dados referentes a contratos fiscalizados pelo TCU de 1993 a 2014, identificamos indícios de que um maior grau de intervencionismo do TCU está associado a uma menor quantidade de inovações em concessões públicas. Por outro lado, o aumento da burocracia nos processos de fiscalização do TCU não vem representando um obstáculo significativo para o surgimento de inovações nessa espécie de contrato.

Dans un contexte où l'utilisation de structures déployables s'est généralisée, le département Recherche de la société Thales Alenia Space étudie un nouveau concept de télescope spatial dont le miroir secondaire est déployé grâce au déroulement de six mètres rubans. Des études antérieures ont permis la mise au point d'un prototype constitué de rubans métalliques dont le déploiement s'est avéré trop violent. Dans ce travail de thèse nous proposons d'une part un nouveau type de ruban à la vitesse de déroulement maîtrisable et d'autre part un modèle original décrivant le comportement dynamique de tels rubans, permettant de mieux appréhender les phénomènes complexes pouvant intervenir lors de scénarios de pliage, de déploiement ou de déroulement. La solution envisagée pour contrôler la vitesse de déroulement repose sur l'exploitation des propriétés mécaniques d'une couche de matériau viscoélastique collée à la surface du ruban. Ces propriétés variant avec la température permettent de garantir un maintien de la position enroulée à froid et assurent un déroulement régulé grâce à un réchauffage localisé. Ces phénomènes ont été mis en évidence expérimentalement et numériquement. La lourdeur des méthodes classiques de modélisation et le manque de richesse des méthodes simplifiées nous ont conduit à développer un modèle de poutre à section fortement déformable permettant de décrire le comportement dynamique des rubans en grands déplacements. Partant d'un modèle de coque, l'originalité de la méthode repose essentiellement sur l'introduction d'une cinématique de type elastica pour décrire les grandes variations de forme de la section. Un modèle énergétique 1D est obtenu en intégrant dans la section et le problème est résolu à l'aide du logiciel de modélisation par éléments finis COMSOL. On propose finalement un modèle continu 1D à 4 paramètres cinématiques qui permet de rendre compte d'une large gamme de phénomènes intervenant dans des scénarios complexes de pliage, de déroulement et de déploiement dynamique. / The research department of Thales Alenia Space is studying new concepts of space telescopes whose secondary mirror is deployed thanks to the unreeling of six tape-springs. A breadboard using metallic tape-springs has been built during preliminary studies and has exhibited a deployment that is too energetic and induce too important shocks.In this thesis a new kind of tape-spring with a controlled uncoiling speed is introduced. Secondly a rod model with highly deformable thin-walled cross-sections describing the dynamic behaviour of tape-springs is derived.In order to over come the deployment speed of a tape spring, a viscoelastic layer is stuck on its sides. Thanks to its properties varying with the temperature, the viscoelastic layer is used to maintain the tape-spring in a coiled configuration at low temperature whereas a local heating leads to a controlled uncoiling. These phenomenons have been underlined experimentally and numerically.Because of the high complexity of classical shell models and the lack of details of simplified models, smart modelling methods need to be developed to describe the highly non linear behaviour of a tape-spring. A planar rod model with highly deformable thin-walled cross-sections that accounts for large displacements and large rotations in dynamics is proposed. Starting from a classical shellmodel, the main additional assumption consists in introducing an elastica kinematics to describe thelarge changes of the cross-section shape with very few parameters. The expressions of the strain andkinetic energies are derived by performing an analytical integration over the section. The Hamilton principle is directly introduced in a suitable finite element software to solve the problem. Several examples (folding, coiling and deployment of a tape spring) are studied through the FEM software COMSOL to demonstrate the ability of the 4-parameter model to account for several phenomena: creation of a single fold and associated snap-through behaviour, splitting of a fold into two, motion of a fold along the tape during a dynamic deployment, scenarios of coiling and uncoiling of a bistable tape-spring.

This thesis deals with the history records and charts its development through history to the present. It shows readers the first attempts of recording and reproducing apparatus , describes the history of the devices to play music and invented the phonograph . It outlines the creation of packaging design as a separate art disciplines and maps it over time to the present. The conclusion is devoted to contemporary music media. It outlines the emergence of followers technical revolution , cassettes and compact discs.

Ce travail de thèse avait pour but de sélectionner et de mettre en forme des matériaux pour la récupération thermomagnétique de la chaleur fatale de basse énergie (T ≤ 232 °C). L’effet thermomagnétique s’explique par la variation de l’aimantation d’un matériau en fonction du champ magnétique appliqué et aussi de sa température. Cet effet permet, au travers de matériaux spécifiques, de convertir l’énergie thermique en énergie magnétique. Ce travail retient quatre types de composés intermétalliques avec des températures de Curie dans la gamme 50-150 °C. Les composés dérivés du ternaire LaFe13-χSiχ et trois séries de composés pseudobinaires Y2Fe17-xCoχ, Fe5-xMnχSn3 et Fe5-xMnχSi3. Les résultats de la littérature montrent que, pour le type LaFe13-χSiχ, la substitution du fer par le cobalt et l’hydruration du composé permettent d’élever la TC jusqu’à la gamme ciblée. Trois nuances ont été commandées au près d’Erasteel, et mises en forme par coulage en bande après mélange avec un polymère. Les autres composés ont été synthétisés au laboratoire. Les propriétés magnétiques et thermomagnétiques des composés ayant une TC dans la gamme ciblée ont été mesurées. Trois nuances de la série Y2Fe17-xCoχ ont été synthétisées en grande quantité et mises en forme par frittage naturel et par SPS. En parallèle des travaux sur les matériaux, un démonstrateur reposant sur le principe de la roue de Curie a été fabriqué. Des simulations thermiques et magnétiques complètent ce travail. Cette dernière partie montre l’importance de la thermique dans les systèmes de récupération thermomagnétique de la chaleur / This PhD work aimed to select and shape suitable materials for thermomagnetic recovery of low energy fatal heat (T ≤ 232 °C). Thermomagnetic effect is explained as a consequence of the magnetic field and temperature dependence of the magnetization. This effect enables specific materials to convert heat into magnetic energy. This work laid emphasis on four types of intermetallic compounds with TC in 50-150 °C range. Derivatives compounds of LaFe13-χSiχ ternary alloy and three pseudo-binaries series Y2Fe17-xCoχ, Fe5-xMnχSn3 and Fe5-xMnχSi3. Publications show that, for LaFe13-χSiχ type, substitution of iron by cobalt and hydruration make the TC rise to the targeted range of temperature. Three nuances have been ordered to Erasteel and shaped by tape casting. All of the other compounds have been synthesized by ourself.Magnetic and thermomagnetic properties of compounds matching the targeted temperature range were measured. We synthesised large quantity of three nuances of Y2Fe17-xCoχ and they were sintered by thermal treatment following cold compression forming or SPS direct method. A thermomagnetic heat recovery demonstrator, relying on the Curie wheel principle, was made in the laboratory. We carried out thermal and magnetic simulations of the thermomagnetic heat recovery system. We enlightened the paramount importance of thermal engineering for the design of thermomagnetic heat recovery systems

L’apparition ces dernières années de supraconducteurs réalisés industriellement utilisant des composés à haute température de transition offre la possibilité de nouveaux développements en magnétisme supraconducteur. En effet ils permettent d’augmenter le champ magnétique généré en conservant une cryogénie classique à 4,2K d’une part, et ils ouvrent la voie à des développements d’aimants supraconducteurs fonctionnant entre 10 et 30K d’autre part. Les matériaux supraconducteurs à haute température critique sont alors indispensables pour dépasser les inductions magnétiques de 16 T (cas de l’insert dipolaire HTc pour le Large Hadron Collider du CERN) ou augmenter la densité spécifique d’énergie stockée dans un SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage, cas du projet ANR SuperSMES).Les atouts incontestables (température critique, champ magnétique critique, résistance mécanique) apportés par l’utilisation des matériaux supraconducteurs à haute température critique tels que l’YBaCuO dans les aimants supraconducteurs demandent de relever quelques défis. Leur comportement est encore mal compris, surtout lors des transitions résistives. Arriver à protéger ces conducteurs requiert une réflexion nouvelle sur les systèmes de protection destinés à éviter les dégradations thermiques et mécaniques. La réponse à la question « peut-on utiliser ces matériaux de manière pérenne dans les aimants supraconducteurs ? » est incontournable.Des éléments de réponse sont donnés ici. L’utilisation des conducteurs est abordée à travers différentes études expérimentales permettant de mieux connaître le conducteur (caractérisation électrique et modélisation de la surface critique) d’une part et de définir les étapes clés de la fabrication des aimants supraconducteurs à haute température de transition (étude des jonctions entre conducteurs ou entre galettes) d’autre part. Cette étude a abouti à la réalisation de deux prototypes d’aimants ayant permis d’identifier les difficultés liées à l’utilisation des rubans d’YBaCuO. Un modèle thermoélectrique des supraconducteurs à haute température de transition est développé et un code numérique basé sur le logiciel de calcul par Eléments Finis CASTEM permet d’étudier le phénomène de transition résistive, ou quench, dans un conducteur et dans un aimant. Le code a été validé sur des essais réalisés au Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses de Grenoble. Les résultats obtenus ont permis la définition des conducteurs pour les deux projets liés à la thèse et la validation de la protection. / The new industrial superconductors using high critical temperature compounds offer new possibilities for superconducting magnetism. Indeed they allow higher magnetic field with the same classical cryogenics at 4.2 K on one hand, and on the other hand they also pave the way for superconducting magnets working between 10 K and 30 K. The high temperature superconductors are then needed in order to produce magnetic fields higher than 16 T (case of HTS dipole insert for Large Hadron Collider at CERN) or to increase the specific density stored in one SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage, in the case of the SuperSMES ANR Project).Nevertheless the indisputable assets (critical temperature, critical magnetic field, mechanical stresses) brought by the use of High critical temperature superconductors like YBCO, used in superconducting magnets, require to solve some challenges. Their behavior is still badly understood, especially during the resistive transitions. To succeed in protecting these conductors we need a new reflection on protection schemes designed to avoid the thermal and mechanical damages. The answer to the question: “Can we use those materials in the long run inside superconducting magnets?” is now inescapable.Some answers are given here. The use of the conductors is approached through various experimental studies to understand the material (electrical characterization and modeling of the critical surface) and to define the key stages of high critical temperature superconducting magnets manufacturing (work on the junctions between conductors and pancakes). This study led to the creation of two coils in order to identify the issues related to the use of YBCO tapes. A numerical thermo-electrical model of the high critical temperature superconductor has been developed and a numerical code based on the CEA software CASTEM (Finish Elements Model) allowed to study the resistive transition (or quench) behavior of those conductor and coil. The code has been confirmed by comparison with some experimental data obtained by the Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses in Grenoble. The results have allowed to define the conductors for the two projects of this thesis and to validate the feasibility of the protection of those conductors.

Les travaux de cette thèse portent sur l'intégration dans le réseau électrique du limiteur supraconducteur de courant (SCFCL). Un modèle du ruban supraconducteur ont été développé et validé grâce à une comparaison avec des tests expérimentaux. Premièrement, ce modèle a permis le dimensionnement du SCFCL du projet Eoccoflow (projet européen). Dans un deuxième temps, le modèle de SCFCL est intégré dans différents types de réseau. D'une part, l'intégration du SCFCL dans les réseaux haute tension continu maillés rend vraisemblable la protection de tels réseaux. D'autre part, grâce au SCFCL de nouvelles architectures du réseau de distribution sont proposées permettant l'intégration massive de génération distribuée. Cette thèse se clot sur le dimensionnement et les tests d'un SCFCL pour un réseau à taille réduite. / This PhD deals with superconducting fault current limiter (SCFCL) network integration. A model of a superconducting tape had been developed and validated in comparison with experimental quench tests. This SCFCL model allowed us to design the SCFCL of the european project Eccoflow. Using this SCFCL model, SCFCLs are integrated in various types of networks. On one hand, SCFCL benefits are first studied in case of meshed HVDC networks. Indeed, the SCFCL makes realistic the protection of such networks. On the other hand, thanks to the SCFCL some new distribution network topologies are suggested in order to increase the distributed generation integration capacity. This PhD ends with the design and the test of a SCFCL in a downsize scale network.

De même que le ready-made, il y a maintenant presque un siècle, avait transformé la question « qu’est-ce que l’art » en son contraire (« comment faire pour que quelque chose ne soit pas de l’art ?», ne soit pas transformé en objet d’art puisqu’une simple parole d’artiste, fiat ars, suffisait ainsi à transfigurer tout élément du réel), de même, il devient difficile aujourd’hui de repérer ce qui ne pourrait être, jamais ou par essence, un objet poétique. Devant l’œuvre poétique et plastique de Bernard Heidsieck, il convient de mettre en place une série de critères permettant de distinguer la poéticité d’un « art total ». Nelson Goodman apporte des éléments de réponse en soulignant l’importance d’un paramètre rarement pris en compte : le contexte. La question essentialiste « qu’est-ce que l’art »/ « qu’est-ce qu’un poème » pouvant être remplacée par une autre plus pragmatique «  quand y a-t-il art/poème ? » De ce point de vue pragmatiste, la notion de « contexte » permet ainsi de faire jouer à la fois l’espace (le lieu où s’exécute l’œuvre d’art) et le temps (les circonstances dans lesquelles l’œuvre s’exécute). Ainsi, un même objet ou une même action pourrait, à la fois, être ou ne pas être de l’art, c’est finalement une question de contexte et d’intention initiale. Dans le cas de nos recherches, la question du contexte est primordiale puisque l’inscription d’objets poétiques non exclusivement textuels en poésie et non en arts plastiques, repose en partie, sur leur appartenance aux champs de diffusion (éditoriaux et institutionnels) de la poésie. Cependant, des productions poétiques telles que celles de Heidsieck dont certaines facettes n’appartiennent pas au poétique n’en deviennent pas pour autant « poèmes » du fait de leur présence dans un festival de poésie. Notre projet de recherche a pour horizon une redéfinition du champ « poésie » et de ses outils d’analyse, une tentative de mise en place d’une poétique permettant de prendre en charge de façon féconde les « objets poétiques complexes » _c’est-à-dire hétérogènes du fait de leur appartenance à différents types de régimes esthétiques_ de Bernard Heidsieck. / As well as the ready-made, almost a century ago, turned the question “what is art?” into its opposite (“how can say something isn’t art?”, something wouldn’t be transformed into an art piece since the only artist’s word, fiat ars, was enough to turn any part of the real into art), as well, it has become difficult today, to point what couldn’t be, ever or essentially, a poetic object. In front of Bernard Heidsieck poetic and plastic work, we have to gather a series of criteria that would allow us to distinguish poeticism and “total art”. Nelson Goodman gives us a few answers highlighting the importance of a rarely acknowledged parameter: the context. The essentialist question “what is art?”/”what is a poem?” is turned into a rather pragmatic one “when is there art?/poem?”. From that pragmatist point of view, the idea of “context” allows us to deal with both space (the place where the art work happens) and time (the circumstances when it happens). That means a same object or a same action could or couldn’t be art, which leads us to the question of the context and the intention. For my researches, the context is primordial since Bernard Heidsieck’s poems, which are not exclusively textual, partly inscribe themselves in poetry because of their belonging to the poetry field of diffusion (from the publishing companies to the institutions). In the mean time, these objects don’t become “poems” just because of that poetic context. For those reasons, my project is to try and redefine the term and the field “poetry” and it’s analysis tools, it’s an attempt to build a poetic that would allow us to talk about what I will call the “complex poetic objects” _ complex because they belong to different types of aesthetic regimens _ of Bernard Heidsieck.

Ce travail a pour cadre une collaboration entre le LMA et Thales Alenia Space. Nous nous intéressons au comportement des structures flexibles et plus particulièrement des mètres rubans qui ont la particularité de pouvoir, grâce à l’aplatissement de la section, s’enrouler ou développer des pliages localisés. Une première thèse a permis d’une part la mise au point d’un nouveau type de mètre ruban au déroulement maîtrisable thermiquement et d’autre part le développement d’un modèle plan de poutre à section flexible. Dans le travail de thèse présenté ici, nous proposons une version étendue de ce modèle adaptée à la simulation du comportement dynamique tridimensionnel des mètres rubans en grands déplacements et en grandes rotations. Ce modèle est dérivé de la théorie des coques et repose sur l’introduction d’hypothèses cinématiques et sthéniques adaptées. La déformation de la section est caractérisée par celle de sa ligne moyenne qui peut se déformer dans son plan par flexion et torsion mais non par extension, ainsi que hors de son plan par gauchissement de torsion. Les fortes variations de forme de la section dans son plan peuvent alors être décrites par une cinématique de type Elastica, tandis qu’une cinématique de type Vlassov est utilisée pour définir le gauchissement dans le repère local attaché à la section. Le modèle unidimensionnel est obtenu par intégration sur la section des expressions de la théorie des coques, une approche énergétique permet ensuite de formuler le problème associé qui est résolu grâce au logiciel de modélisation par éléments finis COMSOL. / This work was carried out within the framework of a collaboration between the LMA and Thales Alenia Space. We focus on the behaviour of flexible structures and more specifically of tape springs, whose particularity lies in their capacity to coil up or to form localized folds through the flattening of their cross-section. A first thesis led to the development of a new type of tape spring whose uncoiling is controlled thermically on one hand and of a planar rod model with a flexible thin-walled cross-section on the other hand. In this thesis, we offer an extended version of this model dedicated to the simulation of three-dimensional dynamic behavior of tape springs in large displacements and large rotations. This model is derived from shell theory and is based on the introduction of adapted kinematic and sthenic hypotheses. The deformation of the cross-section is characterized by that of its average line which can deform in its own plane by flexion and twisting but not by extension, as well as out of its plane through torsional warping. The large changes of the cross-section shape in its plane can then be described by an Elastica kinematics, whereas a Vlassov kinematics is used to define the warping in the local frame attached to the section. The unidimensionnal model is obtained by integration over the cross-section of the expressions of the shell theory, an energetic approach then allows to express the associated problem which is solved thanks to the finite element modeling software COMSOL.