Les travaux présentés dans cette thèse se focalisent sur des machines électriques fonctionnant sur le principe de la commutation du flux. Nous étudions des topologies excitées par des aimants permanents, des bobinages DC ou encore hybride (structure à double excitation). Dans une première partie, nous répondrons de manière directe à une problématique industrielle visant à réaliser une application " Alternateur DC " à faible coût. Une modélisation numérique de topologies à double excitation innovantes est tout d'abord proposée. Le modèle est ensuite couplé à un algorithme génétique afin de tendre vers un dimensionnement optimal de ces structures. La seconde partie de ce manuscrit est dédiée à la modélisation analytique de structures excitées par des aimants. Des modèles analytiques du champ d'entrefer suivant différentes approches sont proposés - soit par la théorie des fonctions de perméance, soit par la résolution formelle des équations de Maxwell. Par la suite, un modèle analytique du champ dans les parties ferromagnétiques est proposé. Il permet de déterminer le champ avec précision en tenant compte du caractère bidirectionnel des loci d'induction dans les culasses de ces structures. Ce modèle permet à posteriori d'évaluer les pertes fer dans ces structures. Nous proposons finalement une étude des performances optimales de ces structures en couplant le modèle avec un algorithme stochastique d'optimisation. L'influence du nombre de dents rotoriques ou encore des pertes fer sur les performances électromagnétiques sont mises en évidence. Finalement, la troisième et dernière partie de ce manuscrit détaille une approche originale d'exploration topologique. Après avoir présenté une extension du modèle analytique formel aux structures aimantées, nous exposons l'approche d'exploration topologique pour des structures à excitation statique avec des aimants permanents.

Nous avons abordé, dans ce travail, la problématique posée par la conception des machines synchrones à aimants permanents à flux axial (MSAPFA) intégrées dans un système éolien de petite puissance. Les objectifs ont été de mettre au point une méthodologie générale de dimensionnement et le développement d'une méthode de modélisation de MSAPFAs par le calcul analytique des champs à partir du formalisme de Maxwell. Le défi de cette modélisation demeure toujours le compromis à faire entre temps de calcul et précision des résultats. Un outil d'analyse analytique issu de la résolution des équations de Maxwell par la méthode de séparation des variables dans les différentes régions de la machine, a donc été développé. Un modèle thermique nodale de la structure de MSAPFA est ensuite mis au point. La construction de ce modèle conduit à un système d'équations algébriques linéaires dont la solution nous renseigne sur la température aux nœuds sensibles de la machine. Ce modèle thermique est suivi par un modèle mécanique qui s'appuie sur les expressions proposées par le modèle de Young permettant ainsi de contrôler la déflexion des disques rotoriques en choisissant la bonne épaisseur de ces derniers à partir des efforts axiaux. Ces trois modèles constituent le modèle dimensionnant multi-physique de la machine. Pour l'optimisation non linéaire, un algorithme génétique d'optimisation multi-contrainte (GENOCOP) associé un algorithme d'optimisation multi-objectif (SPEA_II) sont choisis. C'est une méthode élitiste qui utilise une archive externe pour le stockage des solutions Pareto et effectue sa mise à jour au fur et à mesure des générations. Le couplage du SPEA_II avec le GENOCOP nous a permis de développer le code d'optimisation OPTIMSAP implémenté sous Matlab et dédié au dimensionnement des machines électriques. Le code d'optimisation OPTIMSAP développé a été enfin utilisé pour le dimensionnement d'un système aérogénérateur de 10 kW à base d'une machine synchrone à aimants permanents à flux axial couplée à un redresseur à diodes suivi d'un hacheur dévolteur et débitant sur un banc de batteries de 120V en parallèle avec une charge de consommation.

L'étude présentée propose des solutions aux problèmes de la détection et de la localisation de défauts dans les entraînements électriques en général, dans la boucle de courant d'un entraînement à courant continu en particulier. Les défauts considérés sont ceux de l'ensemble de puissance pris dans sa globalité, de la commande et des capteurs associés. Les méthodes de diagnostic par redondance analytique à l'aide d'observateurs, observateurs à entrées inconnues, observateur de Luenberger et observateurs généralisés sont transposées vers les applications électrotechniques et comparées. La génération robuste vis à vis des incertitudes structurées est réalisée à l'aide des deux approches temporelle et fréquentielle. Les solutions obtenues grâce à l'optimisation d'un critère fréquentiel sont également étudiées. La problématique de la réalisation de structures de détection et de localisation à l'aide de ces outils est formalisée en fonction du nombre de capteurs disponibles et du nombre de défauts affectant le système. Des procédures de synthèse sont étudiées et proposées. Les approches, après avoir été validées sur des modèles de simulation fins du procédé en défaut, sont appliquées expérimentalement.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Au cours des 30 dernières années, l'implantation industrielle des technologies de culture végétale s'est avérée inefficace. Cela s'explique en partie par le fait que les conditions de croissance de ces cellules ne sont pas optimales. Afin de déterminer les conditions optimales de culture, il faut d'abord modéliser la cinétique de croissance. Mais les modèles déjà existants ne sont cependant pas au point pour expliquer adéquatement toute la complexité de la croissance cellulaire. De plus, l'analyse de plusieurs variables est nécessaire pour bien comprendre cette complexité. Le premier objectif de cette maîtrise consiste à développer une plateforme à haute capacité analytique permettant d'effectuer le suivi de plusieurs cultures cellulaires. Cette plateforme est composée de 9 minibioréacteurs incorporés dans un robot pipetteur fredom Evo [indice supérieur Copyright] (TECAN). En plus de prélever de façon aseptique et automatique les cultures cellulaires, ce robot permet l'analyse en duplicata de 7 variables de croissance : le sucre total, le glucose, le phosphate, le nitrate, l'ammonium, la biomasse et le compte cellulaire. Les méthodes d'analyse sélectionnées sont simples, rapides, peu dispendieuses et nécessitent un faible volume d'échantillonnage. Pour chaque échantillon, seulement 400 [mu minuscule]L sont nécessaires pour effectuer l'analyse des 7 variables en duplicata. Pour 9 cultures, cela donne un total de 126 analyses. De plus, la séquence d'analyse ne prend qu'une heure à effectuer. Cette plateforme permet de tester et suivre différentes conditions de cultures en peu de temps, avec peu de matériel et main d'oeuvre. Cela a permis d'obtenir rapidement plusieurs suivis de culture qui ont servi à élaborer un modèle cinétique de croissance cellulaire. L'élaboration d'un modèle de croissance correspond au second objectif de cette maîtrise. Le modèle développé est de type ségrégué et non structuré. Plutôt que d'être basés sur des rendements constants (nutriment/biomasse), ce modèle utilise les ratios stoechiométriques des bilans de masse pour estimer la consommation de nutriments et la biosynthèse de produits. Ceci permet d'estimer l’effet de la concentration intracellulaire des différents substrats sur la cinétique de croissance. Le modèle cellulaire sélectionné pour tester la plateforme est une lignée de cellules d'Eschscholtzia californica (Pavot de la Californie) qui a été dédifférenciée et mise en suspension. Cet organisme a la capacité de produire la sanguinarine, un alcaloïde prometteur pour le traitement de plusieurs cancers. Ce modèle a démontré que les concentrations optimales d'absorption des différents substrats sont supérieures à 19 mM pour le glucose et le nitrate, à 1,9 mM pour le phosphate et à 8 mM pour l'ammonium. Ces valeurs optimales représentent les concentrations pour lesquelles on obtient plus de 95 % de la vitesse maximale ([mu minuscule] max) des réactions d'entré des nutriments dans la cellule.

Utilisant le point de vue introduit par V.G. Berkovich en géométrie analytique sur un corps non archimédien k, nous montrons dans cette thèse qu'il existe une théorie du potentiel naturelle sur toute courbe k-analytique lisse, tout à fait similaire à la théorie classique sur les surfaces de Riemann (courbes analytiques complexes). La motivation initiale vient des travaux de R. Rumely sur les applications arithmétiques d'une telle théorie. La théorie non archimédienne du potentiel à un aspect fortement combinatoire que l'on exploite initialement pour définir les fonctions harmoniques et établir leurs propriétés fondamentales. Nous introduisons ensuite une notion de fonction lisse ainsi qu'un opérateur linéaire, formellement analogue au laplacien complexe dd^c, que l'on étudie via une théorie des distributions. Le dernier chapitre présente une généralisation de la théorie d'Arakelov en dimension un, fondée sur la théorie non archimédienne du potentiel. Nous l'utilisons pour établir un théorème d'équidistribution des suites de points de petite hauteur, ainsi que pour donner une nouvelle démonstration d'un théorème de Rumely sur les capacités arithmétiques.

Cette thèse s'inscrit dans la continuité des travaux sur la comptabilité analytique, en apportant un regard historique sur les trajectoires de cet outil au sein des communes. Si la comptabilité analytique a donné lieu à plusieurs études, elle n'a jamais été l'objet, à notre connaissance, d'une analyse en profondeur s'interrogeant sur les facteurs d'adoption ou d'abandon, ainsi que sur l'issue de son déploiement au sein de ce type d'organisation. L'objectif de la thèse est alors double : contribuer à une meilleure compréhension des trajectoires de cet outil et proposer d'enrichir le stock des savoirs actionnables. Pour y répondre, elle s'appuie sur une étude de cas multiple en exploitant un matériau riche, composé d'archives, d'entretiens et d'observations non participantes. Elle adopte un regard historique, permettant de tirer profit des liens fertiles entre histoire et sciences de gestion. Deux trajectoires de comptabilités analytiques sont ainsi étudiées : Angers et la Roche-sur-Yon. À Angers, la mise en place de la comptabilité analytique a bénéficié d'un cadre favorable, conduisant à une pérennisation de l'outil sur plusieurs décennies. À la Roche-sur-Yon, la mise en place de la comptabilité se solde par son abandon. Dans les deux terrains, l'outil est détourné de ses objectifs premiers. À Angers, l'outil est utilisé pour maîtriser l'organisation, tandis quà la Roche-sur-Yon, c'est essentiellement sa dimension communicationnelle qui est mise en avant. Dans les deux cas, l'outil suit un processus de simplification. Et leur analyse, dans leur dimension informelle, montre que l'approche techniciste n'est pas suffisante pour en comprendre les trajectoires. Cette analyse permet de formuler des recommandations susceptibles d'aider les élus et managers publics à mieux appréhender les enjeux d'un tel outil. L'analyse historique fournit en effet un éclairage sur les problématiques actuelles des communes en contribuant à la critique de la comptabilité analytique en coûts complets à réseau généralisé.

Depuis plusieurs décennies, le trafic aérien ne cesse de croître. Ainsi, près de 6 milliards de passagers transitent dans le monde par an. Les objectifs européens à l'horizon 2020 en terme d'émission sonore des aéronefs imposent une réduction de 10 dB par point de mesure par rapport aux aéronefs de l'an 2000. Dans ce contexte, le projet européen VALIANT (VALidation and Improvement of Airframe Noise prediction Tools) a pour but principal de tester, valider et améliorer les codes numériques et les modèles de prédiction du bruit de cellule (trains d'atterrissage + voilure) sur des géométries simplifiées afin de disposer de cas tests pour les recherches futures. L'objectif de la thèse, associé à la contribution de l'ECL dans ce projet, est de créer des bases de données expérimentales fiables sur des systèmes à deux éléments - bec/aile et aile/volet - et de modéliser analytiquement le bruit issu de tels systèmes. La thèse s'est concentrée sur un système aile/volet non porteur et parallèle dans un écoulement de soufflerie à veine ouverte, en configuration d'alignement ou de recouvrement partiel, menant à de possibles interactions aérodynamiques et/ou acoustiques. Les mesures ont été faites pour différentes vitesses d'écoulement (30 − 100 m~s), avec une attention particulière à 50 m~s (M0 ∼ 0, 15). Le taux de turbulence de l'écoulement incident est modifiable par l'ajout d'une grille de turbulence à maille large placée dans la section de sortie du convergent. Les résultats aérodynamiques (fil chaud, pression en paroi) ont révélé la présence d'une forte interaction lorsque la distance entre les deux corps est de l'ordre de grandeur de la couche limite turbulente au bord de fuite de l'aile. De plus, le couplage acoustique a lieu lorsque la longueur de recouvrement est positive ou nulle. Des mesures de localisation de sources menées par l'ONERA/DSNA ont permis de valider les mesures de champ lointain en confirmant l'absence de sources de bruit d'installation en dessous de 10 kHz. Par ailleurs, des comparaisons avec les simulations numériques donnent de bons accords. Du point de vue analytique, le problème mathématique de deux plaques planes en recouvrement partiel dans un écoulement uniforme a été posé et une réduction bidimensionnelle a été justifiée. Le problème n'ayant pas de solution exacte, plusieurs modèles issus de la littérature - théories de Howe et d'Amiet - ont été étudiés. Les plus pertinents ont été confrontés aux résultats expérimentaux, révélant les limites asymptotiques de ces modèles. Un modèle original est alors proposé pour la géométrie du problème posé, sans hypothèse restrictive. La démarche est basée sur une procédure de diffraction itérative permettant de prendre en compte la proximité des deux corps et utilisant la fonction de Green exacte du demi-plan en écoulement uniforme. Le modèle prédit des comportements qualitatifs angle/fréquence proches des résultats expérimentaux. La prise en compte de la statistique des rafales incidentes reste néanmoins à effectuer afin de procéder à des comparaisons quantitatives. Une campagne expérimentale complémentaire avec une marche descendante permet de mettre en évidence les écoulements de cavité arrière d'une aile, plus proche de la réalité. De même, des mesures sur une configuration bec/aile a été testée et la prise en compte de la déflexion du jet de la soufflerie pour la réfraction des ondes sonores par la couche de cisaillement a été proposée.

Th.--Sci. phys.--Nancy--I.N.P.L., 1985.

Th. doct.--Sci. de la terre--Paris 6, 1998. / Bibliogr. f. 259-271. Résumé en français et en anglais. 1999 d'après la déclaration de dépôt légal.