Les arcs impulsionnels sont des arcs électriques établis d'une façon générale lors de la séparation entre deux contacts électriques. Ces arcs indésirables mais inévitables peuvent causer des dégâts en raison d'un important transfert d'énergie vers les électrodes. Lors de l'interaction entre l'arc et l'électrode, cette dernière s'érode entraînant une contamination plus ou moins importante du plasma par les vapeurs des éléments issues de cette érosion et pouvant conduire à une modification notable de ses propriétés. Le travail présenté dans ce mémoire consiste à étudier par une approche expérimentale une configuration d'arc impulsionnel. La première étape indispensable à cette étude est la conception et la réalisation d'un dispositif spécifique permettant de simuler et de caractériser ce type d'arc. Des techniques de diagnostic adaptées au dispositif utilisé ont été développées dans ce travail. Les caractéristiques physiques du plasma (température, densité électronique...) déterminées par spectroscopie optique d'émission associées aux caractéristiques électriques de l'arc ont été corrélées avec les résultats de la visualisation effectuée par imagerie rapide de l'érosion de l'électrode et de la géométrie de l'arc durant son extinction. Des travaux spécifiques sur l'évolution de la tension totale d'arc en régime transitoire ont été réalisés en détaillant les chutes de tension aux électrodes et à la colonne. Par ailleurs des mesures spectroscopiques ont montré l'influence de divers paramètres (nature de l'anode, amplitude et forme de l'onde de courant) sur la température du plasma. Nous avons ainsi mis en évidence que les propriétés du plasma pour une configuration donnée, ne dépendent pas uniquement de la valeur instantanée du courant mais sont également fonctions de l'état antérieur de l'arc / The impulse arcs are electric arcs established generally during the separation between electrical contacts. These undesirable and unavoidable arcs can cause damage because of an important energy transfer to the electrodes. During the arc-electrodes interaction, electrodes erosion may involve an important contamination of the plasma by the vapors of the materials resulting from this erosion and may lead to a notable modification of its properties. The work presented in this thesis is an experimental approach of impulse arc configuration. The first essential stage to this study is the design and the realization of a specific device to simulate and characterize this kind of arc. Techniques of diagnostic adapted to the device were developed in this work. The plasma characteristics (temperature, electron number density...) determined by optical emission spectroscopy associated with the electrical characteristics of the arc were correlated with the results of the fast imaging visualization of the electrode erosion and of the arc geometry during its extinction. A specific study was developed to precisely determine the evolution of the arc voltage in transient state, separating the electrode voltage drop from the plasma column voltage. Spectroscopic measurement showed the influence of various parameters (nature of the anode, current pulse) on the plasma properties. In particular we put in evidence that these properties are not only dependent on the instantaneous value of the current, but depend also on the previous arc story

Problématique : Un tiers des personnes âgées de plus de 65 ans chute chaque année. Pourtant, les recommandations professionnelles de réduction des risques domiciliaires sont peu suivies par les habitants en raison de leur résistance à des aménagements qui leur sont imposés. A l’origine de ce phénomène, nous présumons l’existence d’une identité-logement, forme d’identité spatiale construite, qui complexifierait le rapport entre l’individu et son lieu de vie. Objectifs : Cette recherche qualitative vise à modéliser les processus d’apprentissage constituant l’identité-logement pour envisager une éducation thérapeutique du patient (ETP) chuteur lui permettant de participer pleinement à l’aménagement de son domicile. Méthode : Suivant la méthode de théorisation ancrée, nous avons élaboré notre modèle grâce à une comparaison constante entre nos résultats et les données recueillies. Dix entretiens semi-directifs ont été menés auprès de seniors chuteurs avec l’utilisation d’une carte mentale du logement (CML). Résultats : L’identité-logement comprend deux sentiments. Au centre, le sentiment de continuité temporelle, se compose des routines et connaissances del’individu dans son cycle présent, liées à ses souvenirs et projections futures. Le sentiment d’unité et de cohérence contient le sentiment de continuité, et impulse chez l’habitant des stratégies de défense pour protéger son identité-logement ainsi que des processus d’apprentissage pour la faire évoluer. Discussion : L’identité-logement se traduit par un « agir compétent » en situation au domicile. Elle est rendue dynamique par des stratégies d’apprentissage « constructivistes » permettant à la personne d’assimiler de nouvelles connaissances et de s’accommoder à l’évolution de la situation. Notre modélisation permet d’envisager une ETP sous forme d’accompagnement éducatif autour du projet d’aménagement. La CML serait utilisée pour caractériser l’évolution de l’identité-logement. Conclusion : Des recherches complémentaires permettraient de valider la CML et de tester empiriquement notre modèle. / A third of adult above 65 years of age, fall every year. Nevertheless, professional recommendations to reduce home hazards are rarely followed by the inhabitants due to their reticence to accept the modification of their living space that is imposed on them. At the origin of this phenomenon, what we term Home-Identity, a form of constructed spatial identity, which would render the relation between the individual and where he/she lives more complex. Objectives: This qualitative research aims to establish the model of the learning processes constituting Home-Identity so as to envisage a Therapeutic Patient Education (TPE) which would allow elderly fallers to fully participate in the modification of his/her home. Method: Using the grounded theory method we developed our model by continually comparing our results and the acquired data. Ten older adults fallers were interviewed with semi-direct guidance and a mental map of the home (MPH). Results: Home-Identity includes two feelings. At the center, the feeling of temporal continuity arises from the individual's present cycle of routines and knowledge which are linked to memories and projections into the future. The feeling of unity and coherence contains the feeling of continuity. It creates in the inhabitant defense strategies to protect his/her Home-Identity and learning processes to make it change. Discussion: Home-Identity leads to “competently acting” in situation at home. It is made dynamic by "constructivists” learning strategies which would allow the individual to assimilate new knowledge and to accommodate the changes of situation. Our model leads to envisage TPE in the form of educational support to home hazards modification. The MPH would be used to characterize the evolution in Home-Identity. Conclusion: Additional research will allow to validate the MPH and empirically test our model.

Des données récentes concernant la vitamine D supportent l'utilisation de suppléments supérieurs à 800U!/jour en prévention des fractures chez les aînés. Cet effet serait en partie médié par une diminution de l'incidence de chute, potentiellement par l'implication de la vitamine D dans la fonction neuromusculaire. L'insuffisance en vitamine D, hautement prévalente en insuffisance rénale terminale, peut-elle expliquer de façon partielle les anomalies musculaires fonctionnelles et l'incidence de chute très élevée qui caractérisent la population hémodialysée? L'objectif de cette étude est d'établir la relation entre le calcidiol (vitamine D) et l'incidence de chute de patients en hémodialyse, par l'évaluation de la force musculaire, de la capacité fonctionnelle et de l'équilibre. Malgré une association positive et significative entre les réserves de calcidiol et la fonction musculaire des hommes, le calcidiol ne semble pas associé à l'incidence de chute. Aucune relation n'a été observée chez les femmes.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La croissance et le vieillissement sont inévitables pour la race humaine. Chez les personnes âgées, le vieillissement est souvent accompagné par de nombreuses formes de maladies et de dangers dont les chutes qui affectent la qualité de vie et qui posent un enjeu socio-économique. Mais les chutes sont évitables. Les acteurs de santé, les scientifiques et les chercheurs combinent actuellement des efforts pour développer des systèmes de détection et de prédiction des chutes. Dans le contexte de la prédiction des chutes, l'objectif de cette thèse est d'élaborer le profile actimétrique des patients sensibles aux chutes afin de les alerter d'une possible chute. Ceci consiste principalement à développer un système capable de surveiller les paramètres de la marche des personnes durant leurs activités quotidiennes avec un minimum d'intrusivité. Dans une première contribution, nous avons proposé une classification générique des systèmes liés à la chute en fonction du déploiement de leurs capteurs. Nous avons distingué les systèmes portables, les systèmes non-portables et les systèmes qui combinent les deux. En se basant sur cette classification, nous avons proposé notre plateforme WMFL v1.0 dans une deuxième contribution. WMFL combine une chaussure équipée par des capteurs de force avec des dalles où nous avons intégrés des capteurs optiques infrarouges. La fusion de ces deux systèmes assure une prévention à l'intérieure et à l'extérieure des locaux. WMFL peut être aussi déployées dans une clinique. Dans une troisième contribution, nous avons proposé une méthode de prédiction des chutes en se basant sur l'analyse du déplacement du centre de pression (projeté du centre de masse) sur la surface plantaire du pied durant la marche. La méthode utilise la fenêtre glissante spatio-temporelle pour alerter le patient d'une chute potentielle et pour déterminer le risque de chute à la fin de la marche. / Growth is the normal change of the human body and getting old is inevitable to human race. As a result, elderly people are subject to many forms of diseases and dangers among which falls are considered very serious in terms of quality of life and socio-economic costs. But falls can be manageable. Health practitioners, scientists and researchers currently combine efforts to develop systems capable of detecting and predicting falls. In the context of fall prediction, the goal of this thesis is to elaborate the actimetric profile of fall sensitive patients to alert them from a potential fall. It mainly consists of developing a system capable of monitoring gait and balance parameters during their daily activities with minimum intrusiveness. These are usually assessed in clinical settings using high-cost tools. In our first contribution, we proposed a generic classification of fall-related systems based on their sensors deployment. These are classified as Wearable, Non-Wearable and Fusion Systems. Based on the generic classification, we proposed the WMFL v1.0 platform in our second contribution. WMFL fuses a Foot Wear Force Sensing device with an Ambient system using IR-sensing floor tiles. The platform can be deployed at homes or in clinics. It ensures an indoor-outdoor protection. In a third contribution, we proposed an early fall detection approach to determine the risk of falling by analyzing the displacement of the Center of Pressure projecting the amount of sway of the Center of Mass on the foot plantar surface. The method uses the spatio-temporal sliding window to alert the patient of a potential fall.

Ce projet de recherche porte sur la relation entre le peuplement de la région du détroit de Québec lors des périodes paléoindienne et archaïque ancienne (12 000 à 7 000 ans AA) et son contexte paléoenvironnemental. Cette étude est basée sur l’analyse des grains de pollen fossiles extraits de la tourbière Saint-Nicolas et vise à reconstituer les conditions paléoenvironnementales en place lors du peuplement initial de la région. Cette reconstitution environnementale permettra de mieux comprendre les liens entre les premières occupations humaines de la région et les conditions environnementales en place à ce moment. Il sera ainsi possible de définir le couvert végétal et de voir dans quelle mesure il aura eu un rôle déterminant ou non dans le peuplement humain de la région.

Les chutes sont aujourd’hui considérées comme un problème majeur de santé public de par leur nombre, coûts et conséquences importantes, qui ne cesse de croître dû au vieillissement de la population. Prévenir les chutes est donc devenu indispensable. Deux études expérimentales précédentes ont démontré que la méthode du seuil de perturbation permet de comparer les résultats de différentes perturbations posturales ou de leurs combinaisons. Pour poursuivre ce travail, nous avons déterminé l’angle d’inclinaison initial maximal vers l’avant pour trois vitesses de translation de surface (nulle, lente, rapide) et la vitesse de translation de surface maximale vers l’arrière desquels 10 jeunes adultes, 8 adultes mi-âgés et 8 adultes âgés en santé pouvaient être relâchés et/ou tirés et tout de même rétablir leur équilibre en un seul pas. Les résultats ont montré que l’angle d’inclinaison et la vitesse de translation maximum diminuaient avec l’âge. L’angle d’inclinaison maximal diminuait aussi avec la vitesse de translation de surface. Aux angles d’inclinaison ou vitesses de translation maximum, alors que les variables d’initiation, d’exécution et de géométrie de la réponse étaient presque toutes affectées par l’âge, seules les variables de géométrie de la réponse étaient affectées par la perturbation posturale. Malgré tout, les seuils de perturbations formé par ces quatre perturbations posturales diminuaient avec l’âge; séparaient efficacement les chutes (70-80%) des rétablissements (67-74%); et étaient similaires à ceux obtenus précédemment en utilisant des relâchement d’une inclinaison (avec et sans tirages à la taille), tirages à la taille (en marchant) et translations de surface chez des adultes jeunes et âgées. Une étude théorique récente a montré qu’un modèle de pendule inverse à barre mince sur surface glissante peut prédire avec précision l’issue (chute ou rétablissement) de relâchements d’une inclinaison et translations de surface chez de jeunes adultes. Nous l’avons donc utilisé pour simuler la position et la vitesse angulaire de l’initiation de la perturbation jusqu’à l’initiation de la réponse pour les essais maximum des trois études expérimentales précédentes de : 1) relâchements d’une inclinaison (avec ou sans tirages à la taille) et tirages à la taille en marchant chez des adultes jeunes et âgés, et 2) relâchements d’une inclinaison (avec ou sans translations de surface) et translations de surface chez des adultes jeunes, mi-âgés et âgés. Les résultats ont montré que la majorité des erreurs moyennes quadratiques et des erreurs au temps de réaction entre les positions et vitesses angulaires expérimentales et théoriques étaient inférieures à 4% et 5% respectivement. Seules les erreurs de vitesses angulaires pour les relâchements d’une inclinaison avec tirages à la taille (<13%) et translations de surface (<8%), étaient plus grandes. Mieux encore, les positions et vitesses angulaires théoriques à la fin du temps de réaction pour ces essais maximum ont formé des seuils de perturbation très similaires à ceux obtenus dans les trois études expérimentales précédentes. La méthode du seuil de perturbation a maintenant été établie expérimentalement et théoriquement pour trois des cinq différents types de perturbations posturales, ainsi que pour deux combinaisons, fournissant donc des preuves additionnelles que le choix de la perturbation posturale n’affecte pas la limite du rétablissement de l’équilibre.

Le vieillissement est malheureusement souvent le fait de devoir vivre avec des problèmes qui n'affecteraient pas des personnes jeunes à cause de l'homéostasie. Lorsque quelque chose va mal, comme par exemple une chute ou une maladie aiguë, les personnes âgées peuvent avoir des conséquences bien plus terribles que des personnes jeunes. Ainsi, la prévention des chutes et la surveillance de pathologies pré-existantes comme par exemple la maladie d'Alzheimer est une des clés du "bien vieillir", car le gériatre pourra adapter sa stratégie de prévention à chaque individu. Les gérontechnologies (technologies au service de la personne âgée) peuvent aider dans le cadre des stratégies de prévention globale. Mais, qu'est-ce exactement qu'une gérontechnologie ? Quels sont les déterminants à explorer pour prévenir les chutes ? Comment évaluer de tels dispositifs ? Y a-t-il des limitations techniques auxquelles nous devrions faire attention ? Y a-t-il des résultats cliniques attendus pour ces technologies ? En passant en revue la littérature préexistante sur l'évaluation de gérontechnologies, nous avons montré quels sont les principaux résultats à attendre, ce qu'il manque dans ces évaluations, et nous avons donc proposé un modèle simple d'évaluation pluridisciplinaire. Ce dernier inclus les résultats cliniques (prévention), les limitations techniques, le médico-économique, une évaluation sociologique (acceptabilité, appropriation, habitudes d'utilisation...), et la détermination des paramètres intrinsèques des équipements. Une telle évaluation n'est rendue possible que par un environnement contrôlé, une méthodologie qui suit celle des essais cliniques et par un partenariat avec les industriels. Avec les résultats d'une étude clinique en environnement écologique sur des technologies simples d'assistance et de prévention à domicile, nous avons été capables de dimensionner un essai clinique randomisé bien plus grand en termes d'échantillon afin d'évaluer l'impact préventif d'un service de téléassistance couplé à des technologies de prévention au domicile. En effet, notre étude pilote a montré les bénéfices potentiels d'équipements gérontechnologiques pour les personnes âgées et leurs aidants en termes de santé, de chutes, et d'autonomie fonctionnelle. / Aging is unfortunately like living with a lot of conditions which aren’t affecting people because of homeostasis. When something goes wrong, such as a fall or a sudden and acute disease, elderly people would have terrible consequences, worse than for younger people. Thus, preventing falls, and monitoring pre-existing pathologies such as Alzheimer’s disease is a key to a good aging because geriatrician will adapt their prevention strategies for each individuals. Gerontechnologies (technologies for gerontological purposes) can help global prevention strategies for aging with relative ease. But, what is exactly a gerontechnology? What are the mechanics that can prevent falls? How to assess such devices? Is there any technical limitations we should pay attention for? Is there any clinical outcomes we should see? By reviewing previously made work on assessing technologies we showed what are the main outcomes on assessing technologies, what is lacking in such assessments and proposed a simple model for pluridisciplinary evaluations. This includes clinical outcomes (prevention), technical limitations, medico-economical outcomes, sociological outcomes (acceptability, appropriation, habits…) and intrinsic parameters of the devices. Such assessment is made possible with a controlled environment, clinical trial methodology and partnership with industry. With the result of a previous, real life conditions, clinical trial on simple assisting devices, we were able to design a large scale clinical trial with a complete evaluation of commercialized teleassistance service combined with home-based technologies. Indeed, our pilot study highlighted the potentials benefits of such devices on health, falls, functional autonomy and carers.

Este trabalho traz contribuições experimentais, numéricas e teóricas acerca dos escoamentos turbulentos em canais e vertedores em degraus. Com a exposição de resultados de diferentes autores, procurou-se apresentar uma visão histórica sobre a evolução do conhecimento ligado ao tema, bem como o seu estado-da-arte. Os resultados experimentais foram obtidos em um canal em degraus com 1V:1H. Procurou-se investigar o comportamento da superfície livre com o uso de um medidor ultrassônico de deslocamentos. Foi possível obter perfis médios bem definidos, compostos por um trecho inicial com a forma S2 e S3 e um trecho ondulado a partir do início da aeração superficial. Esses perfis formados por valores médios levaram à definição de profundidades características que compõem a onda e de um comprimento de transição ao escoamento bifásico entre o final do perfil S2 e o primeiro pico da onda. As comparações dos dados experimentais deste trabalho e dos resultados experimentais e numéricos de outros autores, referentes à posição de início da aeração e à altura de escoamento nesta posição, indicaram haver excelente concordância entre as diferentes propostas. Foram fornecidas expressões empíricas para a maior parte das quantidades medidas. Além dos valores médios, os sinais instantâneos obtidos com o ultrassom foram também analisados, tendo sido possível extrair informações sobre a distribuição da intensidade turbulenta, energia cinética turbulenta, número de Strouhal e coeficientes de assimetria e curtose. Estas quantidades estatísticas revelaram diferentes regiões ao longo do canal em degraus, incluindo a região de decaimento das mesmas, com posição final coincidente. Como resultado foi proposta uma expressão para calcular a posição vertical do início do escoamento uniforme. A segunda parte desta tese contém uma revisão sobre as equações e princípios básicos de mecânica dos fluidos e sobre aspectos essenciais relacionados a soluções numéricas. Ao comparar os resultados experimentais com soluções numéricas das equações de Navier-Stokes médias de Reynolds, conservação de massa e diferentes modelos de turbulência, concluiu-se haver excelente sobreposição das soluções aos experimentos. Isto foi possível com o uso do modelo não homogêneo para o escoamento com superfície livre e com os modelos de turbulência k-&#949, RNG k-&#949, SSG e zero-equação. Em seguida, utilizando-se o modelo k-&#949, foram realizadas simulações numéricas em domínios que correspondem a vertedores sem comportas e com dimensões de protótipo. Explorou-se também o uso do referido conjunto de equações na obtenção de informações sobre escoamentos em quedas sucessivas. Neste caso a análise dos resultados se concentrou nas profundidades ao longo do canal e da energia residual. A terceira parte da tese contém proposições e considerações teóricas e semi-empíricas. Entre elas, pode-se mencionar que foram apresentadas equações para previsão de perfis da superfície livre, fator de resistência, comprimento de transição, desenvolvimento da camada limite e coeficiente de reoxigenação. Finalmente, o último capítulo antes das conclusões traz discussões acerca dos três pontos de vista: experimental, numérico e teórico. / This work includes contributions from experimental, numerical and theoretical studies about turbulent flows in stepped chutes and spillways. Initially, previous results and proposals of different authors are presented, intending to furnish an overview of the historical evolution of the knowledge in this theme and its state-of-the-art. The experimental results were obtained in a stepped channel with step ratio 1V:1H. The behavior of the free surface was investigated using an ultrasonic displacement meter. It was possible to obtain well-defined time-averaged profiles, comprising a first stretch with the S2 and S3 forms, and a second wavy stretch, which was produced by the surface aeration. These profiles consist of average depths, and led to the definition of characteristics depths for the first \"wave\" and to a transition length between the end of the S2 profile and the first peak of the wavy region. Comparisons between the experimental data obtained in this study and experimental and numerical results of other authors, regarding the inception point and the water depth at this position, indicated excellent agreement between the different proposals. Empirical expressions are proposed here for most of the measured parameters. In addition to the analysis of the average values, also the instantaneous signals obtained with the ultrasound sensor were analyzed; allowing to obtain information about the distribution of the turbulent intensity, the turbulent kinetic energy, the Strouhal number, and the coefficients of skewness and kurtosis. The behavior of these statistical quantities revealed different regions along the stepped chute, and a final region of decay coincident for all quantities. As a result, an expression was proposed to calculate the vertical position of the beginning of the uniform flow. The second part of this thesis contains a review of the basic principles and equations of fluid mechanics and some key aspects related to numerical solutions. By comparing the experimental results with the numerical solutions of the Reynolds Averaged Navier-Stokes equations, the conservation of mass, and different turbulence models, it was concluded that there exist an excellent superposition between the numerical predictions and the experiments. This was made possible using an inhomogeneous model for the free surface flow and the turbulence models k-&#949, RNG k-&#949, SSG and zero-equation. Further, using the k-&#949 model, numerical simulations were carried out for uncontrolled spillways (without gates), considering prototype dimensions. The same set of equations was used for skimming flows and nappe flows. In the second case, the analysis focused on the water depths along the channel and on the residual energy. The third part of the thesis contains theoretical and semi-empirical formulations based on fluid mechanics\' principles. The presented equations are for predictions of free surface profiles, resistance factors, transition lengths, development of boundary layer and reaeration. Finally, the last chapter before the conclusions presents discussions about the three points of view: experimental, numerical and theoretical.

Avec le phénomène de vieillissement de la population vécu actuellement, la recherche de solutions pour mieux supporter les personnes âgées sans affubler davantage la main d’œuvre se tourne vers une meilleure prévention et gestion des problèmes de santé supportée par des technologies d’information de santé. Le succès de l’adoption de ces technologies est tributaire de la perception face à l’usage de celles-ci . Cette étude a exploré les perceptions de personnes âgées à l’égard de la télésurveillance, d’appareils d’auto-suivi et de détection des chutes par l’entremise de groupes de discussion et d’entrevues. Les thèmes ressortis comprennent la familiarité avec les technologies présentées, les bénéfices, préoccupations et utilités perçus à leur usage, les conseils et améliorations souhaitées et la volonté d’usage des appareils. Les participants connaissaient peu les technologies présentées, entretenaient une attitude positive à leurs égards et percevaient d’importants bénéfices à y recourir tant pour la santé que pour la tranquillité d’esprit. Toutefois, ils entretenaient certaines craintes, surtout reliées aux difficultés de certains à pouvoir utiliser ces technologies. Ils percevaient l’utilité de celles-ci dans de nombreux contextes, mais ne s’identifiaient pas au besoin d’y recourir et ne souhaitaient pas personnellement le faire à court terme, à moins d’avoir déjà utilisé celles-ci. Adapter les technologies aux diverses limitations des personnes âgées, offrir des formations à l’usage, informer davantage la population sur les technologies d’information de santé existantes et s’assurer de rendre accessible l’usage de celles-ci pourrait favoriser l’adoption des technologies par les personnes âgées. Des recherches sont nécessaires pour vérifier si ces conclusions s’appliquent à une population plus large et concernent d’autres technologies de santé pouvant supporter les personnes âgées.