The scope of this research concerns the passive damping of structural vibrations by the use of viscoelastic layers. It is motivated by the need for efficient numerical tools to deal with the medium frequency behaviour of industrial viscoelastic sandwich products. The sandwich modelling technique is based on the use of an interface element: the two deformable plates are modelled by special plate elements while the intermediate dissipative layer is modelled with interface elements. This interface element is based on the first-order shear deformation theory and assume constant peel and shear stresses in the polymer thickness. This element couples the lower and upper layers without additional degrees of freedom. The partition of unity finite element method (PUFEM) is applied to the development of enriched Mindlin plate elements. The element shape functions are obtained as the product of<p>partition of unity functions with arbitrary chosen enrichment functions. Polynomial enrichment leads to the generation of high-order polynomial shape functions and is therefore similar to a p-FEM technique. Numerical examples illustrate the use of both PUFEM Mindlin plate elements and interface elements for the simulation of viscoelastic sandwich structures. / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Il existe somme toute peu de théories du projet offrant une modélisation construite à partir de la complexité et de la diversité du projet d’architecture. Pourtant,certaines situations rassemblant parfois plusieurs dizaines de projets s’offrent d’elles-mêmes comme des situations comparatives et expérimentales : les concours d’architecture, d’urbanisme et de paysage. Le Laboratoire d’étude de l’architecture potentielle de l’Université de Montréal (Aménagement), après avoir développé un système d’archivage numérique des concours canadiens, a entrepris, avec le soutien du Groupement d’intérêt public « Europe des projets architecturaux et urbains », de développer la base de données documentaire des concours d’idées Europan. Au-delà des questions d’archivage numérique, se profilent clairement des possibilités de théorisation s’appuyant sur les logiques d’une base de données, en particulier sur la constitution du diagramme entités et relations, modélisation indispensable à sa traduction informatique. Cette recherche entreprend une première mise à jour de ces éléments conceptuels et tend à montrer que la base de données est un véritable modèle théorique du projet ouvrant sur de nouvelles avenues de recherche et de connaissance. / There are not many theories of project offering a modeling constructed from the complexity and diversity of the architecture project. However, certain situations bringing together dozens of projects, present themselves as comparable and experimental situations: architectural, urban and landscape competitions. The Laboratoire d'étude de l'architecture potentielle from the Université de Montréal (Environmental Design), having developed a system of digital archiving for Canadian competitions, has undertaken, with the support of Groupement d'intérêt public “Europe des projets architecturaux et urbains”, the development of a database comprised of the documentation of competition ideas of Europan. Beyond the issues of digital archiving, there are clearly theorizing possibilities based on the logic of a database, particularly on the structure of the entity/relationship diagram, an indispensable modeling necessary for its computer translation. This research is undertaking a first update of these conceptual elements and suggests that the database is a theoretical model of the project opening up new venues for research and knowledge.

Pour respecter les droits d’auteur, la version électronique de ce mémoire a été dépouillée de certains documents visuels. La version intégrale du mémoire a été déposée à la Division de la gestion des documents et des archives. / L’espace urbain et l’espace architectural font partie de notre quotidien. Nous vivons cette spatialité sans nécessairement la prendre en considération, elle appartient à nos habitudes de déplacement. Dès le milieu du 18e siècle, la ville et l’architecture seront témoins de nombreuses transformations novatrices. L’espace moderne développera un nouveau langage, qui nous est aujourd’hui familier. Cette analyse s’intéresse donc à la transformation subie par l’architecture et plus largement par la ville, et aux répercussions que l’arrivée de nouveaux matériaux ainsi que de nouvelles technologies aura sur le bâti. C’est dans cette optique que le mémoire s’intéresse au complexe architectural du Bauhaus de Dessau. Située au nord de l’Allemagne, la petite ville de Dessau aura été la plateforme de grands changements architecturaux. Également, nous nous intéressons aux interactions entre les différents acteurs occidentaux (philosophes, artistes et architectes) oeuvrant à la même époque afin de réfléchir ces influences sur le développement des recherches architecturales de Walter Gropius et plus précisément, celui de son ensemble de Dessau. / The urban space and architectural space are part of our everyday life. We live this spatiality without necessarily taking it into consideration, it belongs to our habits of movement. From the mid-18th century, the city and the architecture will witness many innovative transformations. The modern space will develop a new language that is now familiar to us. This analysis therefore focuses on the transformation undergone by the architecture, and more broadly, by the city, and on the impacts that the arrival of new materials and new technologies will have on the structure. It is in this perspective that the study takes an interest in the architectural complex of the Bauhaus Dessau. Located in northern Germany, the small town of Dessau has been the platform of major architectural changes. Also, we will focus on different interactions between the various western actors (philosophers, artists and architects) working in the same period, in order to consider the possible influences on the development of the architectural researches of Walter Gropius, and specifically, of his complex in Dessau.

La lumière naturelle est une préoccupation forte dans la conception du projet architectural. Elle a une grande influence sur le confort visuel et la qualité architecturale des espaces intérieurs. Plusieurs méthodes et outils ont été développés pour assister les architectes dans la conception des ambiances lumineuses. L’analyse de ces différentes méthodes et outils montre qu’ils sont peu adaptés à l’activité de formulation des intentions des concepteurs durant les premières phases de conception.Dans le cadre de cette thèse, notre objectif est d’améliorer ces premières phases de conception en apportant aux concepteurs une aide pour la formalisation de leurs intentions d’ambiances lumineuses. L’objectif poursuivi étant de faire de la lumière naturelle un fil conducteur dans le développement du projet architectural.L’étude de la pratique des concepteurs durant les premières phases de conception fait apparaître qu’ils font fréquemment appel à des références jouant le rôle de dispositifs heuristiques. L’analyse des caractéristiques de ces références et de leur évocation montre que les images comme formes de référence favorisent l’expression des désirs, des souhaits et des intentions du concepteur. L’assistance à l’activité de référenciation par les images serait donc une aide précieuse dans la formalisation des intentions pour la prise en compte de la lumière naturelle dans la conception de projet.Nous développons une méthode fondée sur la constitution d’une base d’images références représentatives des ambiances lumineuses et sur un environnement de manipulation et exploration particulière de cette base. Pour ce faire, nous considérons d’une part le rôle de l’image-référence comme élément actif du raisonnement visuel et d’autre part, les aspects du processus de référenciation notamment dans un mode de raisonnement analogique.Cette méthode a été implémentée dans un outil prototype dénommé « day@mbiance ». Cet outil propose une base d’images composée de photographies illustrant des espaces intérieurs en éclairage naturel. Ces dernières sont indexées à partir d’un thésaurus original dédié aux « ambiances lumineuses ». L’outil, par ailleurs, expérimente différents modes de navigation par l’image qui sont définis de manière à stimuler les différentes activités cognitives dans chacune des phases du processus de référenciation.Enfin, la méthode développée a été testée lors d’une phase expérimentale qui a validé les éléments méthodologiques développés / The natural light is a strong concern in the design of an architectural project. It has a great influence on visual comfort and architectural quality of interior spaces. Several methods and tools have been developed to assist architects in the design of bright atmospheres. Analysis of these different methods and tools showed that they are not well adapted to the designers activity during the early stages of design. In this thesis, our objective is to enhance the early stages of design by providing designers with a support for the formalization of their intentions of bright atmospheres. The aim is to make natural light a thread in the development of the architectural project. The study of the practice of designers during the early stages of design has shown that they frequently use references acting as heuristic devices. Analysis of the characteristics of these references and their evocation showed that images, as type of references, promote the expression of desires, wishes and intentions of the designer. Assistance to the activity of referring by the images would be a valuable aid in the formalization of intentions to include the natural light into the project design. We developed a method based on developping an image database of representative references of bright atmosphere and supported with a handling environment and exploration of this particular base. To achieve this, we consider, in the one hand, the role of the reference-image as the active item of visual reasoning and, on the other hand, aspects of referring process, specially, in a mode of analogical reasoning. This method has been implemented in a prototype tool called « day@mbiance ». This tool provides an image database composed of photographs of interior spaces with natural lighting. These images are indexed using an original thesaurus dedicated to « bright atmosphere ». The tool also experiments different modes of navigation through images that are defined in order to stimulate different cognitive activities in each stage of the referring process

La question de la transition numérique est primordiale en conception architecturale. L’objectif de notre recherche est de proposer des pratiques collaboratives afin de faciliter cette transition numérique. Nous nous concentrons sur des pratiques dites « agiles » permettant d’améliorer la communication et la coordination entre architectes, ingénieurs ou encore le maître d’ouvrage. Ces pratiques doivent permettre à ces acteurs d’échanger leurs intentions architecturales et de les évaluer tout en s’assurant que leurs propositions sont satisfaisantes vis-à-vis des besoins du client. Ces pratiques consistent à remplir collaborativement un cahier d’intentions, nécessitant alors confrontations d’opinions, à jouer à un jeu de cartes obligeant tous les concepteurs à prendre la parole, à réaliser des réunions courtes et quotidiennes afin d’expliquer son avancement ou encore à être un coach dont l’objectif est de faciliter la vie de ses collaborateurs. / The question of digital transition is a key issue in architectural design. The objective of our research is to propose collaborative practices to facilitate this digital transition. We focus on so-called "agile" practices to improve communication and coordination between architects, engineers or project owner. These practices must allow these actors to exchange their architectural intentions and evaluate them while ensuring that their proposals are satisfactory concerning the client's needs. These practices consist in collaboratively filling out a book of intentions, requiring confrontations of opinions, playing a card game obliging all designers to speak out, holding short, daily meetings to explain their progress or being a coach, whose objective is to make life easier for their employees.

La « promenade architecturale », expression inventée par Le Corbusier en 1929, à l’occasion de la publication du premier volume de l’Œuvre Complète, représente un concept clé corbuséen parmi les plus fréquemment évoqués. En suivant les pistes tracées par l’utilisation du terme «promenade architecturale» par l’architecte lui-même, sans s’y limiter toutefois, notre étude vise à clarifier la genèse, l’application et le développement de ce concept. Une méthodologie constituée de trois approches — historique, projectuelle et textuelle — est adoptée afin de mesurer son évolution de 1907 à 1939. La période de formation de l’architecte (1907-1915), constitue le champ d’observation de ses principales sources d’inspiration. Les débuts de la carrière de Charles-Édouard Jeanneret à La Chaux-de-Fonds depuis son retour du Voyage d’Orient en novembre 1911, son installation à Paris en janvier 1917, et la première décennie de la carrière de Le Corbusier (1920-1929), fournissent les pistes utiles à éclairer sa mise en place à l’échelle des maisons individuelles. L’«ère des grands travaux » (1929-1939) témoigne, enfin, de son développement et de sa mutation, particulièrement dans une suite d’études consacrées au musée. Cette dernière phase marque l’apogée de la promenade architecturale et présage de sa disparition textuelle dans la carrière corbuséenne de l’Après-guerre. Loin d’être une simple formule esthétique, la promenade architecturale se développe sur la base d’un croisement de diverses sources d’inspiration — peinture, art de bâtir les villes, littérature, cinéma et architecture — et à partir d’une fusion entre expériences de perception et de conception. Elle constitue ainsi une méthode fondamentale et spécifique de Le Corbusier pour penser l’architecture, qui le distingue des précurseurs et d’autres figures de proue du Mouvement moderne. / The promenade architecturale, an expression invented by Le Corbusier in 1929 when the first volume of L’Œuvre complète was published, represents one of the most frequently mentioned key concept of Le Corbusier. By following the paths traced by the uses of the term promenade architecturale by the architect himself, without limiting ourselves to them, our research aims to clarify the genesis, the implementation and the development of this concept. A methodology consisting of three approaches — historical, project-based and textual — has been adopted in order to evaluate how it evolved bet-ween 1907 and 1939. The formative years of the architect (1907-1915) constitutes a field to observe his main sources of inspiration. The early career of Charles-Edouard Jeanneret at La Chaux-de-Fonds, dating from the return of the young architect from the Voyage d’Orient to his departure for Paris in 1917, and the first decade of the career of Le Corbusier (1920-1929), provide helpful indices to understand how this concept was put into practice on private houses. At last, the ère des grands travaux (1929-1939) constitutes a testimony to the development of this concept, and is a witness of its mutation particularly along a series of studies that Le Corbusier devoted to museums. This last phase marks the peak of the promenade architecturale and announces its disappearing from Le Corbusier’s written work in his postwar career. Far from being a simple aesthetic formulation appeared accidentally, the promenade architecturale was developed on the basis of an action of crossing varied sources of inspiration — painting, art of building cities, literature, cinema and architecture —, and was deduced from a fusion of perceptive and conceptual experiences. Thus, it constitutes Le Corbusier’s fundamental and specific method for thinking architecture, which makes him stand out from his precursors and from other prominent characters of the Modern Movement.

Depuis quelques années, les « collectifs d’architectes » occupent une part non négligeable de l’espace médiatique. Savons-nous même qui sont-ils et ce qu’ils font ? Telles sont les deux principales questions aux quelles nous avons ici tenté de répondre. Une recherche se fondant sur des opportunités, la mienne a été d’être co-fondateur en 2009 de l’un de ces groupes, le Collectif Etc. J’en suis depuis l’un de ses principaux animateurs, et toute cette recherche a alors pris appui sur ce groupe. Une première partie nous a permis de mettre en évidence un réseau de praticiens français que nous qualifions de « collectifs d’architectes », groupes formés majoritairement d’architectes, dont l’objectif est de favoriser l’implication citoyenne dans les processus de transformation de la ville dans le but de créer des situations autogérées. Leurs modalités d’intervention correspondent à la réunion de la pratique de la résidence, de l’usage de l’auto-construction et de la production d’architectures éphémères.Dans une seconde partie, nous avons pu formuler l’hypothèse que ces groupes développeraient un modèle original de pratique du projet, reposant sur la construction de trois matrices, que nous avons appelées mythogénique, constructive, et politique. Pour chacune d’elles, une recherche historico-théorique nous a permis d’en former des définitions caractérisant une pratique matricielle du projet favorisant l’implication citoyenne. Et si ce modèle a été construit sur la base de la pratique de ces groupes particuliers, nous pensons qu’il pourrait se révéler pertinent à l’ensemble des praticiens souhaitant impliquer divers acteurs dans les processus de fabrique de la ville. / In recent years, "architects’ collectives" have occupied a significant part of the media space. Do we even know who they are and what they do? These are the two main questions to which we have tried to answer. A research is based on opportunities, mine was to be the co-founder in 2009 of one of these groups, Collectif Etc. I have been one of his main fanimators, and all this research has been based on this group. The first part enabled us to highlight a network of practitioners that we call "architects’ collective ", groups formed mainly by architects, whose goal is to promote citizen involvement in the processes of transformation of the cities, in order to create self-managed situations. Their methods of intervention correspond to the combination of the practice of residence, the use of self-construction and the production of ephemeral architectures. In a second part, we were able to formulate the hypothesis that these groups developed an original model of project practice, based on the construction of three matrices, which we called mythogenic, constructive, and political. For each of them, a historico-theoretical research has enabled us to form more complete definitions, characterizing a matrix practice of the project, favoring the involvement of the citizen. And if this model was built from the practice of these particular groups, we believe that it might be relevant to all practitioners wishing to involve various actors in the city's making processes.

L'objet de ces travaux de these est l'etude de la conception des systemes mixtes logiciels/materiels, et le prototypage de ces systemes sur des architectures multiprocesseurs (microprocesseur, asics, fpgas, etc..). Ce sujet de recherche fait partie de la synthese de systemes vlsi et de la conception mixte logicielle/materielle. Ces travaux traitent principalement des problemes de co-simulation, des architectures pour le co-design et de la communication logicielle/materielle. Afin d'atteindre ces objectifs, une methodologie permettant la co-simulation et la co-synthese du logiciel et du materiel dans un environnement unifie a ete developpee. Cette methodologie part d'une specification c-vhdl de haut niveau. Le modele c-vhdl est raffine au cours de plusieurs etapes de conception pour aboutir a un prototype fonctionnel valide sur une architecture multiprocesseurs modulaire et flexible. L'originalite de ce travail vient du fait que les memes specifications c-vhdl sont utilisees pour la co-simulation et la co-synthese. Cela est realise grace a un style de description independant de l'architecture cible. La combinaison de l'utilisation des outils de conception disponibles et de la methodologie proposee permet de concevoir des applications de plus en plus complexes. Cette methodologie est validee par la realisation d'une application d'un systeme de commande de moteur base sur la logique floue. La conception de cette application part d'une description c-vhdl. Ce systeme est valide en premier lieu par la co-simulation, puis par les differentes etapes de synthese pour aboutir finalement a un prototype fonctionnel. Ce prototype est transpose sur une plate-forme comportant des modules logiciels et materiels (microprocesseur plus des fpgas)

Dans cette recherche, nous tentons d'évaluer la pertinence d'une approche de simulation inverse des facteurs physiques d'ambiances dans le processus de conception en architecture et en aménagement urbain. Dans cette perspective, un outil de simulation inverse est développé et interfacé en sur-couche du logiciel de CAO AutoCAD largement utilisé dans les agences d'architectures. Il agrége les méthodes développées au Cerma ces dernières années sur la simulation inverse, de l'ensoleillement d'une part, et de la visibilité d'autre part. Dans le projet architectural ou urbain, la simulation directe solaire ou visuelle permet l'analyse d'une situation à un instant donné ou pour un point de vue donné a posteriori (après la conception d'un projet), tandis que notre démarche inverse consiste à cadrer la génération de solutions architecturales à partir des intentions d'ambiances du concepteur, et ce pour des périodes solaires et des zones de contraintes définies au début d'un projet. Les modélisations inverses de volumes de contraintes solaires et visuelles – ensembles de solutions à une contrainte donnée – ou d'uniques solutions d'ouvertures ou d'écrans sont des réponses optimales aux problèmes spatio-temporels de l'ensoleillement et de la visibilité. Ces volumes englobent l'ensemble des rayons solaires ou visuels joignant une base de contrainte (une zone à ensoleiller ou à protéger du soleil, ou un ensemble de positions potentielles d'un observateur) à une cible de contrainte (période solaire sur la "voûte solaire" ou cible visuelle du type monument, repère...). Ces volumes de contraintes sont aisément manipulables dans le modeleur géométrique. Comme les autres entités qui composent une scène numérique, il est possible de leur faire subir des opérations booléennes, des sections, des translations... Dans un premier temps, nous présentons un état de l'art de cette recherche sur les différents outils et méthodes de simulation inverse 2D puis 3D de l'ensoleillement et de la visibilité. Dans un second temps, nous développons et présentons l'outil SVR ainsi que ses applications. Enfin, nous livrons un état de l'art de quelques observations et méthodes d'observation des concepteurs à l'œuvre et nous évaluons notre logiciel par l'observation des raisonnements et comportements de onze architectes et étudiants en architecture concevant avec notre outil durant des phases d'esquisses et d'avant-projet. Pour cette évaluation, nous mettons en œuvre un protocole d'observation simultané ("think aloud protocol").

La problématique de cette thèse se tient à l'interface des domaines scientifiques de l'adéquation algorithme architecture, des systèmes de vision bio-inspirée en robotique mobile et du traitement d'images. Le but est de rendre un robot autonome dans son processus de perception visuelle, en intégrant au sein du robot cette tâche cognitive habituellement déportée sur un serveur de calcul distant. Pour atteindre cet objectif, l’approche de conception employée suit un processus d'adéquation algorithme architecture, où les différentes étapes de traitement d'images sont analysées minutieusement. Les traitements d'image sont modifiés et déployés sur une architecture embarquée de façon à respecter des contraintes d'exécution temps-réel imposées par le contexte robotique. La robotique mobile est un sujet de recherche académique qui s'appuie notamment sur des approches bio-mimétiques. La vision artificielle étudiée dans notre contexte emploie une approche bio-inspirée multirésolution, basée sur l'extraction et la mise en forme de zones caractéristiques de l'image. Du fait de la complexité de ces traitements et des nombreuses contraintes liées à l'autonomie du robot, le déploiement de ce système de vision nécessite une démarche rigoureuse et complète d'exploration architecturale logicielle et matérielle. Ce processus d'exploration de l'espace de conception est présenté dans cette thèse. Les résultats de cette exploration ont mené à la conception d'une architecture principalement composée d'accélérateurs matériels de traitements (IP) paramétrables et modulaires, qui sera déployée sur un circuit reconfigurable de type FPGA. Ces IP et le fonctionnement interne de chacun d'entre eux sont décrits dans le document. L'impact des paramètres architecturaux sur l'utilisation des ressources matérielles est étudié pour les traitements principaux. Le déploiement de la partie logicielle restante est présenté pour plusieurs plate-formes FPGA potentielles. Les performances obtenues pour cette solution architecturale sont enfin présentées. Ces résultats nous permettent aujourd'hui de conclure que la solution proposée permet d'embarquer le système de vision dans des robots mobiles en respectant les contraintes temps-réel qui sont imposées.