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A hybrid method is presented for the analysis of layers, plates, and multi-layered systems consisting of isotropic and linear elastic materials. The problem is formulated for the general case of a multi-layered system using a total potential energy formulation and employing the layerwise laminate theory of Reddy. A one-dimensional finite element model is used for the analysis of the multi-layered system through its thickness, and integral Fourier transforms are used to obtain the exact solution for the in-plane problem. Explicit expressions are obtained for the fundamental solution of the typical infinite layer, which are applied in the two-dimensional boundary integral equation model to produce the integral representation of the solution. The boundary integral equation model is two-dimensional, displacement-based and assumes piecewise continuous distribution of the displacement components through the system's thickness. The developed model describes the three-dimensional displacement field, the stress field, the strains and the interlaminar stresses over the entire domain of the problem as continuous functions of the position. This detailed three-dimensional analysis is achieved by incorporating only contour integrals. The boundary integral equations are discretized using the boundary element method and a numerical model is developed for the single numerical layer (element). This model is extended to the case of a multilayered system by introducing appropriate continuity conditions at the interfaces between the layers (firmly bonded layers, or separation, slip and friction between the layers). Assembly of the element matrices yields the global system of equations, which can be solved via iterative techniques. In addition, numerical techniques are developed for the evaluation of the boundary and domain integrals involved in the construction of the element matrices. The singular boundary integrals are computed using a special coordinate transformation, along with a subdivision of the boundary element and a transformation of the Gauss points. The domain integrals (regular, singular or near-singular) are transformed to regular definite integrals along the boundary through a semi-analytical approach. The proposed method provides a simple, efficient, and versatile model for a three-dimensional analysis of thick plates or multilayered systems. It can also be used to study plates resting on elastic foundations or plates with internal supports. The proposed method can be applied in an obvious manner to anisotropic materials and vibration problems. / Ph. D.

La influencia de la temperatura sobre la electrofisiología cardíaca es un hecho conocido, aunque los efectos de sus variaciones regionales sobre los parámetros electrofisiológicos del miocardio y sobre las características de la activación durante la fibrilación ventricular (FV) no han sido suficientemente investigados. En modelos experimentales, el análisis del efecto modulador ejercido por los cambios locales de temperatura puede aportar información sobre los mecanismos que sustentan la FV o los procedimientos encaminados a su control efectivo. En esta Tesis Doctoral se ha desarrollado un sistema de modificación de la temperatura miocárdica, en modelos de corazón aislado, capaz de crear condiciones de hipotermia e hipertermia controladas circunscritas a una región limitada del tejido. En su implementación se ha empleado un electrodo extraplano fabricado en tecnología thick-film que permite la aplicación de estímulos y el registro simultáneo de los electrogramas ventriculares a distintas temperaturas. Este sistema ha sido utilizado, en corazones aislados y perfundidos de conejo, para cuantificar los efectos de la hipotermia y la hipertermia locales sobre los parámetros característicos de la frecuencia de activación de la FV y sobre los parámetros electrofisiológicos obtenidos durante estimulación basal. Para ello, se ha modificado la temperatura epicárdica de la pared libre del ventrículo izquierdo entre 17 ºC y 42 ºC. Los resultados obtenidos muestran que la hipotermia local prolonga los períodos refractarios ventriculares y reduce la velocidad de conducción durante la estimulación basal, teniendo la hipertermia el efecto contrario. A pesar de estas variaciones, la longitud de onda del proceso de activación no sufre cambios significativos. Por otra parte, durante la FV la hipertermia local acelera de manera reversible la activación en la zona en la que es aplicada, mientras que la hipotermia la enlentece. En el margen de temperaturas estudiado, existe una relación / Tormos Ferrando, Á. (2005). Estudio experimental de los efectos de la hipotermia y la hipertermia locales sobre los parámetros electrofisiológicos del miocardio y la frecuencia de activación de la fibrilación ventricular [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1824

On présente une modélisation tout-analytique d’hologrammes épais uni- ou bidimensionnels (1D/2D), passifs ou actifs, pouvant être photo-inscrits dans des matrices de polymère éventuellement dopées, par exemple en vue de réaliser à faible coût des lasers DFB. Les outils et hypothèses de la modélisation (formalismes des ondes couplées et des matrices de transfert, régime de diffraction de Bragg, hypothèse des enveloppes lentement variables, approche perturbative) sont d’abord introduits et appliqués au cas d’un hologramme épais 1D (réseau en transmission) placé dans une cavité Fabry-Pérot. On montre que la matrice de transfert et la réponse de la structure sont entièrement gouvernées par quelques paramètres réduits : désaccord de phase des ondes co-propagatives avec la condition de Bragg du réseau et coefficients de couplage entre ces ondes. L’étude est ensuite étendue au cas d’un hologramme épais 2D, superposition de réseaux en transmission et en réflexion distribuée placés dans une cavité Fabry-Pérot. On montre que l’approche tout-analytique reste valide au prix de changements judicieux de base de décomposition des champs. Quelques paramètres suffisent à nouveau à décrire le système : désaccord avec la condition de Bragg de chaque réseau et coefficients de couplage entre ondes respectivement co- et contra-propagatives. Enfin, les bases d’une extension du traitement tout-analytique à un hologramme 2D actif sont posées. La présence d’une source localisée d’émission spontanée est prise en compte via une extension du formalisme des matrices de transfert. On montre que l’émission de la source est filtrée angulairement et spectralement par la cavité que forme l’H2D passif. / This work is devoted to an analytical modelling of thick, one- or two-dimensional (1D/2D), passive or active holograms. Such devices can be obtained by photoinscription of diffraction gratings in polymer matrices, e.g. for the fabrication of low-cost DFB lasers. First we introduce the tools and hypotheses (coupled-mode theory, transfer matrix formalism, Bragg diffraction regime, slowly-varying envelopes, perturbative approach) of our model and apply them to the case of a thick 1D hologram (transmission grating) in a Fabry-Pérot cavity. We show that its transfer matrix and optical response are entirely governed by a small set of adimensional parameters that quantify the phase mismatch with the Bragg condition of the grating and coupling constants between co-directional waves. We then extend our study to the case of a thick 2D hologram resulting from the crossed superposition of a transmission grating and a distributed Bragg reflector in a Fabry-Pérot cavity. We establish that our all-analytical approach remains valid, provided fields are expressed in a well-chosen basis. Again, a small set of physical parameters (phase mismatch with each grating’s Bragg condition, co- and contra-directional coupling constants) is shown to completely describe the behaviour of the device. Finally, we lay the foundations of an extension of our analytical treatment to the case of an active 2D hologram containing a single localized point source, whose isotropic spontaneous emission is readily taken into account through an extension of the transfer matrix formalism. We show that the emission is angularly and spectrally filtered by the response of the passive 2D hologram previously described.

La prédiction de l’état de fissuration est un enjeu crucial pour l’analyse des structures en béton armé, qui nécessite le recours à la modélisation et à la simulation numérique. Le calcul par éléments finis des structures en béton armé pose au moins deux problèmes majeurs :d’une part il existe peu de modèles permettant de traiter à la fois l’initiation, la propagation et l’ouverture des fissures, d’autre part le diamètre généralement faible des armatures métalliques par rapport aux dimensions des structures étudiées nécessite des maillages particulièrement fins. On propose donc des solutions à ces deux problématiques basées sur l’utilisation de fonctions de niveau (level set). L’endommagement et la fissuration du béton sont modélisés à l’aide de l’approche TLS (Thick Level Set). Cette méthode,développée en tant que méthode de régularisation des modèles d’endommagement locaux, utilise une level set afin d’introduire une longueur caractéristique. Cela permet de rendre aisée la localisation de la position des fissures, et donc d’enrichir le champ de déplacement parla méthode des éléments finis étendus (X-FEM) afin de modéliser l’ouverture des macro-fissures. Concernant la modélisation des armatures, une nouvelle approche multidimensionnelle est proposée. Une représentation volumique des armatures par la méthode X-FEM est utilisée dans les zones d’intérêt afin d’obtenir des résultats précis tout en simplifiant la procédure de maillage, tandis qu’une représentation linéique est utilisée dans le reste de la structure afin de réduire le nombre de degrés de liberté du calcul. La méthode de transition développée ici permet d’assurer la cohérence des résultats obtenus / Prediction of cracking is a key point for the analysis ofreinforced concrete structures, which requires the use of Modeling and numerical simulation. The analysis of reinforced concrete structures using the finite element method raises two issues: on one hand, few models areable to deal with the initiation, the propagation and the opening of cracks, on the other hand the diameter of thereinforcements which is usually small compared to the dimensions of the structures necessitates very fine meshes. Some solutions to these two problematics areproposed, based on the use of level set functions.Damage and cracking of concrete are modeled using theThick Level Set (TLS) approach. This method,developped as a mean to regularize local damagemodels, uses a level set to introduce a characteristic length. It makes the location of the cracks easy, whichallows to enrich the displacement field with the eXtendedFinite Element Method (X-FEM) in order to model the macro-cracks opening. Concerning the modeling of thereinforcements, a new multidimensionnal approach isproposed. A volumic representation of the reinforcements with the X-FEM method is used in the zones of interest to get accurate results while simplifying the meshing process, whereas a lineic representation isused elsewhere to decrease the number of degrees of freedom. The developed transition method insures the consistency of the results.

L’objectif fondamental de cette étude est de montrer la faisabilité de l’élaboration des couches épaisses de zircone non dopée, en contrôlant la microstructure et l’état mécanique, par MOCVD et par Sol-Gel. Dans un premier temps, nous avons essayé d’optimiser les conditions de dépôt de MOCVD, en faisant varier ou en jouant sur les différents paramètres du procédé, conduisant à l’obtention des couches de ZrO2 micrométriques et denses. La stabilité de la phase quadratique de la zircone est conditionnée par la pression partielle en oxygène, la température du substrat ainsi que l’épaisseur du dépôt. La texture cristallographique de type {100} est obtenue pour les dépôts réalisés à une température de substrat T ≤ 850°C et pour de faibles pressions totales. Concernant l’état mécanique des couches de zircone, l’augmentation de l’épaisseur de la couche peut relaxer les contraintes résiduelles de tension au sein du dépôt. Ce phénomène s’accentue au-delà d’une épaisseur critique suite à la création des espacements entre les colonnes de croissance de la couche. Parallèllement, nous avons montré que la qualité des dépôts Sol-Gel est maitrisée par le choix du substrat, l’utilisation de « sols » vieillis, la multiplication du nombre de couches « spin-coating », le mode de dépôt ainsi que la température de recuit. Certaines propriétés caractéristiques du dépôt telles que la cristallisation, la composition de phase et l’adhérence sont aisément contrôlées respectivement par l’âge du sol, la température de recuit et le coefficient de dilatation thermique associé au substrat utilisé. La microstructure (changement de phases, taille des cristallites, texture cristallographique) et les contraintes internes (thermiques et intrinsèques) ont été caractérisées. Le Sol-Gel présente l’avantage de proposer des couches de zircone très peu contraintes par rapport aux films obtenus par le procédé MOCVD. Quel que soit le procédé de dépôt, MOCVD et/ou Sol-Gel, l’élaboration des films de ZrO2 orientés demeure fonction de la température du traitement. La tentative d’élaborer des multicouches de zircone par un couplage MOCVD/Sol-Gel montre la possibilité de sélectionner des paramètres de dépôt propices à la fabrication d’un film présentant un état microstructural et mécanique contrôlé et voulu. / The fundamental purpose of this study is to demonstrate the feasibility to obtain an undoped zirconia thick film, by controlling the microstructure and mechanical state, using MOCVD and Sol-Gel technique. Firstly, we try to optimize the MOCVD deposition conditions, by varying the different process parameters, leading to the production of ZrO2 micrometric and dense films. The stability of the tetragonal zirconia phase depends on the oxygen partial pressure, the substrate temperature and the film thickness. The crystallographic texture of {100} type is obtained for the deposits obtained under a substrate temperature T ≤ 850°C and a low total pressure. Concerning mechanical state of the zirconia films, the thickness increasing can relax the tensile residual stress within the deposit. This phenomenon accents beyond a critical thickness due to the creation of columns spaces during film growth. In the second part, we show that the quality of the Sol-Gel deposition is controlled by substrate origin, use of aged sol, increase of “spin-coating” layers number, deposition mode and annealing temperature. Some deposit characteristics such as crystallization, phase composition and film adhesion are easily controlled by sol aging, annealing temperature and thermal expansion coefficient associated to the used substrate, respectively. The microstructure (phase change, crystalline size, crystallographic texture) and the internal stresses (thermal and residual) were characterized. The Sol-Gel technique has the advantage of providing zirconia films with low stress level compared to the films obtained by MOCVD. Regardless of the deposition process, MOCVD and / or Sol-Gel, the development of ZrO2 oriented films is in function of the treatment temperature. The attempt to get multilayer zirconia by coupling MOCVD/Sol-Gel methods shows the possibility to choose the deposition parameters in order to produce films with controlled and wanted microstructure and mechanical state.

Dans un contexte d'integration des dispositifs de conversion d'energie de petite puissance, le travail de these presente porte sur la realisation de micro-bobines integrees sur silicium. Les contraintes liees a ce type d'integration resident dans la mise au point, la compatibilite des procedes technologiques contribuant a la fabrication du systeme complet et le cout de fabrication. Dans un premier temps, une etude bibliographique nous a permis de faire une synthese sur les structures integrables de micro-bobines ainsi que sur les materiaux conducteurs et magnetiques et leurs techniques de depot. Une fois les objectifs fixes, notamment concernant la nature des materiaux a deposer, nous avons mis au point les depots electrochimiques et les procedes photolithographiques de resines epaisses destinees a la realisation de moules. Ces resines doivent resister a la fois a des contraintes chimiques et physiques fortes. Une premiere structure de micro-bobine de type spirale a ete dimensionnee et le processus de fabrication a ete identifie. En parallele, des motifs specifiques de forme bien definie ont ete etudies puis realises afin de caracteriser les couches deposees par electrochimie, en termes de resistivite, permeabilite et composition de l'alliage. La derniere partie de la these a consiste a appliquer ce procede de fabrication a une seconde structure de bobine dont la geometrie a ete definie dans le but de reduire le nombre d'etapes technologiques. Actuellement les premiers prototypes de ces bobines ont ete realises avec de faibles epaisseurs de materiaux. Ceci nous a permis de valider les procedes de fabrication de ces dispositifs.

<p>Detta arbete har undersökt skillnaderna mellan den nuvarande skogsvårdslagen och den föregående. Undersökningen har bestått av två delar, där ena delen är en litteraturstudie av lagarna och den andra är en fältstudie av metoder för att mäta naturhänsynsförändring. Som komplement till fältstudien har en litteraturstudie av undersökningsparametranas naturvårdsnytta. Litteraturstudien av lagarna gick till på följande sätt, inledningen av båda lagarna och hänsynsparagraferna har lästs och jämförts. Fältstudie har gjorts efter metoder som har arbetats fram och sedan testats i fält. De undersökningsområden som har testats är stående död ved med undergruppen konstgjorda högstubbar, grova träd, hänsynsytor, trädslagsfördelning och boträd. Testningen skedde i trakterna kring Orsa i Dalarnas län. Resultatet blev att hälften av undersökningsområdena skulle kunna användas i en större studie efter några modifikationer. Andra hälften av undersökningsområdena kan det inte på grund av att referensdata saknas. Lagstudien visade att den största skillnaden mellan de båda lagarna ligger i att i den nuvarande har man jämställt miljömålet med produktionsmålet. Det finns även en attitydförändring till en större öppenhet mot naturvård i den nya lagen.</p> / <p>This work has examined the difference between the new forestry actand the previous one. The research has been divided in two parts, one is a literature study of the law and the other is a field study of methods for measuring the change in consideration of nature. As compliment too the field study a literature study of the research parameters nature conservation benefits. The examine of the laws were done in this way, the introduction of the laws and the nature conservation paragraphs were read and compared. For the field study methods have been worked out and tested in the field. The research parameters that have been tested are standing dead wood with subgroup man made snags, thick trees, consideration of nature areas, distribution of tree species and nesting trees. The field testing were made in the neighboring forest of the city Orsa in the administrative province of Dalarna.The results of the field methods are that half of the methods have a possible use in a larger study with some modifications. The other half are missing references data to be useful.The biggest differences between the laws are that in new law the goals for production and environment care are equal. There is also an change in attitude towards greater consideration of nature.</p>

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Detta arbete har undersökt skillnaderna mellan den nuvarande skogsvårdslagen och den föregående. Undersökningen har bestått av två delar, där ena delen är en litteraturstudie av lagarna och den andra är en fältstudie av metoder för att mäta naturhänsynsförändring. Som komplement till fältstudien har en litteraturstudie av undersökningsparametranas naturvårdsnytta. Litteraturstudien av lagarna gick till på följande sätt, inledningen av båda lagarna och hänsynsparagraferna har lästs och jämförts. Fältstudie har gjorts efter metoder som har arbetats fram och sedan testats i fält. De undersökningsområden som har testats är stående död ved med undergruppen konstgjorda högstubbar, grova träd, hänsynsytor, trädslagsfördelning och boträd. Testningen skedde i trakterna kring Orsa i Dalarnas län. Resultatet blev att hälften av undersökningsområdena skulle kunna användas i en större studie efter några modifikationer. Andra hälften av undersökningsområdena kan det inte på grund av att referensdata saknas. Lagstudien visade att den största skillnaden mellan de båda lagarna ligger i att i den nuvarande har man jämställt miljömålet med produktionsmålet. Det finns även en attitydförändring till en större öppenhet mot naturvård i den nya lagen. / This work has examined the difference between the new forestry actand the previous one. The research has been divided in two parts, one is a literature study of the law and the other is a field study of methods for measuring the change in consideration of nature. As compliment too the field study a literature study of the research parameters nature conservation benefits. The examine of the laws were done in this way, the introduction of the laws and the nature conservation paragraphs were read and compared. For the field study methods have been worked out and tested in the field. The research parameters that have been tested are standing dead wood with subgroup man made snags, thick trees, consideration of nature areas, distribution of tree species and nesting trees. The field testing were made in the neighboring forest of the city Orsa in the administrative province of Dalarna.The results of the field methods are that half of the methods have a possible use in a larger study with some modifications. The other half are missing references data to be useful.The biggest differences between the laws are that in new law the goals for production and environment care are equal. There is also an change in attitude towards greater consideration of nature.