La problématique suivie dans ce travail est la détermination des propriétés effectives, élastiques et conductivité, de matériaux poreux hétérogènes tels que des roches, les roches oolithiques en particulier, en relation avec leur microstructure. Le cadre théorique adopté est celui de l’homogénéisation des milieux hétérogènes aléatoires et on suit les approches par tenseurs d’Eshelby. Ces approches sont basées sur la résolution des problèmes d’Eshelby : le problème de l’inclusion (premier problème) et le problème de l’inhomogénéité (second problème) isolées dans un milieu infini. La solution de ces problèmes de référence est analytique, en élasticité linéaire isotrope et en diffusion linéaire stationnaire, dans le cas d’inhomogénéités 2D ou 3D de type ellipsoïde. Elle conduit à la définition de tenseurs caractérisant les interactions entre l’inclusion/inhomogénéité et le milieu environnant. On utilise dans ce travail les tenseurs de contribution relatifs à une inhomogénéité isolée, définis par Kachanov et Sevostianov 2013, contributions à la souplesse (élasticité) et à la résistivité (conductivité). Ces tenseurs au cœur des méthodes d’homogénéisation de type EMA (Effective Medium Approximation), et en particulier les schémas NIA (Non Interaction Approximation), Mori Tanaka et Maxwell. Ce travail est centré sur la caractérisation des paramètres géométriques microstructuraux dont l’influence sur les propriétés effectives est majeure. On étudie en particulier les effets de forme des inhomogénéités, la nouveauté est l’aspect 3D. Les observations microstructurales de roches oolithiques, dont le calcaire de référence de Lavoux, mettent en évidence des hétérogénéités de forme 3D et concave. En particulier les matériaux de remplissage inter-oolithes, pores ou calcite syntaxiale. Ces formes peuvent être observées sur d’autres matériaux hétérogènes et ont été peu étudiées dans le cadre micromécanique. Cela nécessite de considérer des formes non ellipsoïdales et de résoudre numériquement les problèmes d’Eshelby. Le cœur de ce travail est consacré à la détermination des tenseurs de contribution d’inhomogénéités 3D convexes ou concaves de type supersphère (à symétrie cubique) ou supersphéroïde (à symétrie de révolution). Le premier problème d’Eshelby a été résolu, dans le cas de la supersphère, par intégration numérique de la fonction de Green exacte (solution de Kelvin dans le cas isotrope) sur la surface de l’inclusion. Des modélisations 3D aux éléments finis ont permis de résoudre le second problème d’Eshelby et d’obtenir les tenseurs de contribution à la souplesse et à la résistivité pour les superphère et supersphéroïde. Sur la base des résultats numériques, des relations analytiques simplifiées ont été proposées pour les tenseurs de contribution sous forme de fonctions des paramètres élastiques des constituants et du paramètre adimensionnel p caractérisant la concavité. Un résultat important, dans le cas de la superphère et dans le domaine concave, est l’identification d’un même paramètre géométrique pour les tenseurs de contribution à la souplesse et à la résistivité. Les résultats numériques et théoriques obtenus sont appliqués à deux problèmes : l’estimation de la conductivité thermique effective de roches calcaires oolithiques d’une part et l’étude de l’extension des relations dites de substitution définies par Kachanov et Sevostianov 2007 au cas non ellipsoïdal d’autre part. Pour le premier problème, un modèle micromécanique de type Maxwell, à deux échelles a permis de retrouver les résultats expérimentaux disponibles dans la littérature, en en particulier l’influence de la porosité sur la conductivité thermique effective dans les cas sec et humide. Dans le cas du second problème, les résultats obtenus ont permis de montrer que la validité de relations de substitution est restreinte, dans le cas non ellipsoïdal et en considérant une forme d’inhomogénéité de type supersphère, au domaine convexe seulement / Focusing on the effect of shape factor on the overall effective properties of heterogeneous materials, the 1st and the 2nd Eshelby problem related to 3-D non-ellipsoidal inhomogeneities with a specific application to oolitic rocks have been discussed in the current work. Particular attention is focused on concaves shapes such as supersphere and superspheroid. For rocks, they may represent pores or solid mineral materials embbeded in the surrounding rock matrix. In the 1st Eshelby problem, Eshelby tensor interrelates the resulting strain about inclusion and eigenstrain that would have been experienced inside the inclusion without any external contraire. Calculations of this tensor for superspherical pores– both concave and convex shapes – are performed numerically. Results are given by an integration of derivation of Green’s tensor over volume of the inclusion. Comparisons with the results of Onaka (2001) for convex superspheres show that the performed calculations have an accuracy better than 1%. The current calculations have been done to complete his results. In the 2nd Eshelby problem, property contribution tensors that characterizes the contribution of an individual inhomogeneity on the overall physical properties have been numerically calculated by using Finite Element Method (FEM). Property contribution tensors of 3D non ellipsoidal inhomogeneities, such as supersphere and superspheroid, have been obtained. Simplified analytical relations have been derived for both compliance contribution tensor and resistivity contribution tensor. Property contribution tensors have been used to estimate effective elastic properties and effective conductivity of random heterogeneous materials, in the framework of Non-Interaction Approximation, Mori-Tanaka scheme and Maxwell scheme. Two applications in the field of geomechanics and geophysics have been done. The first application concerns the evaluation of the effective thermal conductivity of oolitic rocks is performed to complete the work of Sevostianov and Giraud (2013) for effective elastic properties. A two step homogenization model has been developed by considering two distinct classes of pores: microporosity (intra oolitic porosity) and meso porosity (inter oolitic porosity). Maxwell homogenization scheme formulated in terms of resistivity contribution tensor has been used for the transition from meso to macroscale. Concave inter oolitic pores of superspherical shape have been taken into account by using resistivity contribution tensor obtained thanks to FEM modelling. Two limiting cases have been considered: ‘dry case’ (air saturated pores) and ‘wet case’ (water liquid saturated pores). Comparisons with experimental data show that variations of effective thermal conductivity with porosity in the most sensitive case of air saturated porosity are correctly reproduced. Applicability of the replacement relations, initially derived by Sevostianov and Kachanov (2007) for ellipsoidal inhomogeneities, to non-ellipsoidal ones has been investigated. It it the second application of newly obtained results on property contribution tensors. We have considered 3D inhomogeneities of superspherical shape. From the results, it has been seen that these relations are valid only in the convex domain, with an accuracy better than 10%. Replacement relations can not be used in the concave domain for such particular 3D shape

L'objet de cette thèse est d'étudier la théorie du transport optimal sur un espace de Wiener abstrait. Les résultats qui se trouvent dans quatre principales parties, portent :Sur la convexité de l'entropie relative. On prolongera des résultats connus en dimension finie, sur l'espace de Wiener muni d'une norme uniforme, à savoir que l'entropie relative est (au moins faiblement) 1-convexe le long des géodésiques induites par un transport optimal sur l'espace de Wiener.Sur les mesures à densité logarithmiquement concaves. Le premier des résultats importants consiste à montrer qu'une inégalité de type Harnack est vraie pour le semi-groupe induit par une telle mesure sur l'espace de Wiener. Le second des résultats obtenus nous fournit une inégalité en dimension finie (mais indépendante de la dimension), contrôlant la différence de deux applications de transport optimal.Sur le problème de Monge. On s'intéressera au problème de Monge sur l'espace de Wiener, muni de plusieurs normes : des normes à valeurs finies, ou encore la pseudo-norme de Cameron-Martin.Sur l'équation de Monge-Ampère. Grâce aux inégalités obtenues précédemment, nous serons en mesure de construire des solutions fortes de l'équation de Monge-Ampère (induite par le coût quadratique) sur l'espace de Wiener, sous de faibles hypothèses sur les densités des mesures considérées / The aim of this PhD is to study the optimal transportation theory in some abstract Wiener space. You can find the results in four main parts and they are aboutThe convexity of the relative entropy. We will extend the well known results in finite dimension to the Wiener space, endowed with the uniform norm. To be precise the relative entropy is (at least weakly) geodesically 1-convex in the sense of the optimal transportation in the Wiener space.The measures with logarithmic concave density. The first important result consists in showing that the Harnack inequality holds for the semi-group induced by such a measure in the Wiener space. The second one provides us a finite dimensional and dimension-free inequality which gives estimate on the difference between two optimal maps.The Monge Problem. We will be interested in the Monge Problem on the Wiener endowed with different norms: either some finite valued norms or the pseudo-norm of Cameron-Martin.The Monge-Ampère equation. Thanks to the inequalities obtained above, we will be able to build strong solutions of the Monge-Ampère (those which are induced by the quadratic cost) equation on the Wiener space, provided the considered measures satisfy weak conditions

La performance des dispositifs moléculaires, tels que les cellules solaires ou des diodes électroluminescentes, peut être optimisée en contrôlant l’organisation des composantes des couches actives. Les fullerènes et leurs dérivés sont souvant utilisés dans des dispositifs photovoltaïques pour leurs propriétés électro-acceptrices et conductrices. Il est donc important de concevoir des structures moléculaires pouvant interagir avec les unités fullerène et ainsi de diriger leur organisation. Le caractère électro-accepteur et la forme convexe des fullerènes favorisent le choix d’un partenaire de surface complémentaire : électro-donneuse et concave. Le phosphangulène, une triarylphosphine hexacyclique qui répond à ces critères et est aisément fonctionnalisable, a été choisi comme structure de base pour la synthèse des cibles. La présente thèse décrit la synthèse et la structure des dérivés du phosphangulène et des cocristaux obtenus avec les fullerènes au travers de quatre articles soumis au courant de ce doctorat. Le premier article décrit la synthèse des dérivés chalcogénures du phosphangulène. Ces dérivés-ci présentent de nombreux polymorphes, résultant en de bons candidats pour la cocristallisation. Le second article se concentre sur les cocristaux de ces dérivés chalcogénures avec le C60 et le C70. Dans le troisième article, nous décrivons les complexes obtenus par la coordination du phosphangulène sur des métaux de transition. Enfin, dans le quatrième article, nous parlons des sels du µ-nitrido-bis(phosphangulène), un cation organique où deux unités phosphangulène sont pontées par un atome d’azote, ainsi que des cocristaux résultant de la combinaison de ce ligand pontant et du C60. / The performance of molecular devices such as solar cells or light-emitting diodes can be optimized by controlling how the active-layer components are organized. Fullerenes and their derivatives are often used in photovoltaic devices for their electron-accepting and conductive properties. It is therefore important to design molecular structures that can interact with fullerene units and thus direct their organization. The electron-accepting character and convex shape of fullerenes favor the choice of a partner with a complementary surface that is electron-donating and concave. Phosphangulene, a hexacyclic triarylphosphine that meets these criteria and is easily functionalizable, was chosen as the basic structure for synthesizing targets. This thesis describes the synthesis and structure of phosphangulene derivatives and their cocrystals obtained with fullerenes through four articles submitted during this doctorate. The first article describes the synthesis of chalcogenide derivatives of phosphangulene. These derivatives have many polymorphs, resulting in good candidates for cocrystallization. The second article focuses on cocrystals of these chalcogenide derivatives with C60 and C70. In the third article, we describe the complexes obtained by the coordination of phosphangulene with transition metals. Finally, in the fourth article, we talk about the salts of μ-nitrido-bis (phosphangulene), an organic cation where two phosphangulene units are bridged by a nitrogen atom, as well as the crystals resulting from the combination of this bridging ligand and C60.

Our aim is to examine the problem of optimal asset allocation for investors exhibiting a behaviour in the face of uncertainty which is not consistent with the usual axioms of Expected Utility Theory. This thesis is divided into two main parts. In the first one, comprising Chapter II, we consider an arbitrage-free discrete-time financial model and an investor whose risk preferences are represented by a possibly nonconcave utility function (defined on the non-negative half-line only). Under straightforward conditions, we establish the existence of an optimal portfolio. As for Chapter III, it consists of the study of the optimal investment problem within a continuous-time and (essentially) complete market framework, where asset prices are modelled by semi-martingales. We deal with an investor who behaves in accordance with Kahneman and Tversky's Cumulative Prospect Theory, and we begin by analysing the well-posedness of the optimisation problem. In the case where the investor's utility function is not bounded above, we derive necessary conditions for well-posedness, which are related only to the behaviour of the distortion functions near the origin and to that of the utility function as wealth becomes arbitrarily large (both positive and negative). Next, we focus on an investor whose utility is bounded above. The problem's wellposedness is trivial, and a necessary condition for the existence of an optimal trading strategy is obtained. This condition requires that the investor's probability distortion function on losses does not tend to zero faster than a given rate, which is determined by the utility function. Provided that certain additional assumptions are satisfied, we show that this condition is indeed the borderline for attainability, in the sense that, for slower convergence of the distortion function, there does exist an optimal portfolio. Finally, we turn to the case of an investor with a piecewise power-like utility function and with power-like distortion functions. Easily verifiable necessary conditions for wellposedness are found to be sufficient as well, and the existence of an optimal strategy is demonstrated.

In this study, the cooling of a simulated blade under increasing pitch between holes was examined. The change in non-dimensional surface temperature, phi, was measured experimentally to quantify this performance loss. This critical quantification of the sensitivity of cooling to pitch between holes has not been studied previously. A range of blowing ratios and angles of attack were tested. Data are presented in terms of the laterally averaged phi, and in terms of the minimum phi, arguably more important from a design perspective. Increasing the pitch 13% produced no measureable change using either parameter. An increase of 26% in pitch produced only a 4% loss in lateral averages, while some hot points dropped by 10%. These small changes are due to compensating effects of increased internal and through-hole convective cooling. A limit to these effects was shown when increasing pitch 53%. While performance loss in the average was still relatively small at 15%, the minimum phi decreased by 27%. Heat flux gauges were used to gather data on the internal and external surface. The internal impingement used in this study represents a more accurate representation of internal cooling for an actual engine part than has been previously studied, providing a starting point for exploring the differences between engine configurations and those generally investigated in the literature. External heat flux measurements were used to measure the ratio of heat flux with and without film cooling. These results call into question the use of the net heat flux reduction parameter, which is commonly used to quantify overall film cooling performance. / text

Le problème d'alignement de graphes, qui joue un rôle central dans différents domaines de la reconnaissance de formes, est l'un des plus grands défis dans le traitement de graphes. Nous proposons une méthode approximative pour l'alignement de graphes étiquetés et pondérés, basée sur la programmation convexe concave. Une application importante du problème d'alignement de graphes est l'alignement de réseaux d'interactions de protéines, qui joue un rôle central pour la recherche de voies de signalisation conservées dans l'évolution, de complexes protéiques conservés entre les espèces, et pour l'identification d'orthologues fonctionnels. Nous reformulons le problème d'alignement de réseaux d'interactions comme un problème d'alignement de graphes, et étudions comment les algorithmes existants d'alignement de graphes peuvent être utilisés pour le résoudre. Dans la formulation classique de problème d'alignement de graphes, seules les correspondances bijectives entre les noeuds de deux graphes sont considérées. Dans beaucoup d'applications, cependant, il est plus intéressant de considérer les correspondances entre des ensembles de nœuds. Nous proposons une nouvelle formulation de ce problème comme un problème d'optimisation discret, ainsi qu'un algorithme approximatif basé sur une relaxation continue. Nous présentons également deux résultats indépendants dans les domaines de la traduction automatique statistique et de la bio-informatique. Nous montrons d'une part comment le problème de la traduction statistique basé sur les phrases peut être reformulé comme un problème du voyageur de commerce. Nous proposons d'autre part une nouvelle mesure de similarité entre les sites de fixation de protéines, basée sur la comparaison 3D de nuages atomiques.

Generating a single order statistic without generating the full sample can be an important task for simulations. If the density and the CDF of the distribution are given it is no problem to compute the density of the order statistic. In the main theorem it is shown that the concavity properties of that density depend directly on the distribution itself. Especially for log-concave distributions all order statistics have log-concave distributions themselves. So recently suggested automatic transformed density rejection algorithms can be used to generate single order statistics. This idea leads to very fast generators. For example for the normal and gamma distribution the suggested new algorithms are between 10 and 60 times faster than the algorithms suggested in the literature. (author's abstract) / Series: Preprint Series / Department of Applied Statistics and Data Processing

In this paper we present some variants of transformed density rejection (TDR) that provide more flexibility (including the possibility to halve the expected number of uniform random numbers) at the expense of slightly higher memory requirements. Using a synchronized first stream of uniform variates and a second auxiliary stream (as suggested by Schmeiser and Kachitvichyanukul (1990)) TDR is well suited for correlation induction. Thus high positive and negative correlation between two streams of random variates with same or different distributions can be induced. The software can be downloaded from the UNURAN project page. (author's abstract) / Series: Preprint Series / Department of Applied Statistics and Data Processing

Tyrėjų duomenimis į javų kombaino valytuvo varpų sraigę patenka didelė dalis iškultų grūdų, kurie tiekiami į perkūlimo mechanizmą ir papildomai žalojami. Perkūlimui grąžinamų nuokulų kiekis ir sudėtis priklauso nuo javų kombaino konstrukcinių ir technologinių parametrų bei augalų savybių. Javų kombainuose naudojamos dvi pakartotinio kūlimo sistemos: nuokulos nukreipiamos pakartotinai kulti į kūlimo aparatą arba į varpų kultuvę. Dalis tyrėjų teigia, kad kombainuose su varpų kultuve grūdai yra žalojami mažiau. Tačiau kitų mokslininkų rezultatai byloja, kad vienas iš didžiausių varpų kultuvės trūkumų yra tas, kad joje ženkliai žalojami grūdai. Mokslininkų tyrimais nustatyta, kad tiekiamų į perkūlimo mechanizmą nuokulų sudėtis yra kombaino teisingo sureguliavimo viena pagrindinių rodiklių. Kombainu dirbant mažesniu nei optimalus greitis į varpų sraigę patenka daugiau iškultų grūdų, kurių sužalojimas yra didesnis. Šiame darbe gamybiniais bandymais nustatyta, kad padidinus kombaino darbinį greitį nuo 2 kmh-1 iki 5 kmh-1, tiekiama į varpų kultuvę kviečių nuokulų masė sumažėjo beveik du kartus. Grūdų sužalojimui įtakos turi ir varpų kultuvės rotoriaus sukimosi dažnis, kurio optimali skaitinė reikšmė yra 1300 min-1. Įvertinus atliktų laboratorinių tyrimų rezultatus galima teigti, kad javų kombaine varpų kultuvės rotoriaus dažnis galėtų būti reguliuojamas. Varpų kultuvės galios sąnaudos priklauso nuo tiekiamų nuokulų srauto. Padidinus nuokulų srautą į varpų kultuvę nuo 0,2 kgs-1 iki... [toliau žr. visą tekstą] / The volume and composition of the material in the tailings returns is directly responsive to the major combine settings, and dependent on the throughput and crop conditions. The research has shown that tailings returns frequently contain loose grain that does not need to be rethreshed. Loose grain in the tailings is more susceptible to damage when it is returned to an aggressive threshing cylinder or re-thresher. Published data other authors is showed some evidence that grain damage could be reduced with the use of an auxiliary tailings re-thresher instead of returning the tailings to the main threshing cylinder. The amount and composition of the tailings are strong indicators on how a combine is performing. Low throughput and its consequential grain damage can cause dramatic increases in combine losses. High levels of damaged grain in the tailings indicate excessive speed of rethreshing or inadequate throughput. The rational value of rotational speed of vane-type re-thresher of combine harvester is 1300 min-1 and it’s should be changeable. Power consumption was found to be dependent on rethresher throughput. When the feedrate is changes from 0.2 kgs-1 to 1.0 kgs-1, the power consumption for rethreshing of wheat increases from 1.53 kW to 2.44 kW.

Generating samples from multivariate distributions efficiently is an important task in Monte Carlo integration and many other stochastic simulation problems. Markov chain Monte Carlo has been shown to be very efficient compared to "conventional methods", especially when many dimensions are involved. In this article we propose a Hit-and-Run sampler in combination with the Ratio-of-Uniforms method. We show that it is well suited for an algorithm to generate points from quite arbitrary distributions, which include all log-concave distributions. The algorithm works automatically in the sense that only the mode (or an approximation of it) and an oracle is required, i.e., a subroutine that returns the value of the density function at any point x. We show that the number of evaluations of the density increases slowly with dimension. An implementation of these algorithms in C is available from the <a href="http://statmath.wu-wien.ac.at/software/hitro/">authors</a>. (author's abstract) / Series: Research Report Series / Department of Statistics and Mathematics