Cette étude s’inscrit dans le domaine de la réduction du bruit des avions et plus précisément du bruit de jet représentant la première source de bruit au décollage. Les travaux de thèse consistent en l’identification et l’analyse des mécanismes de génération du bruit de jet à partir de résultats expérimentaux et de simulations numériques. La démarche a porté dans un premier temps sur l’analyse de la structure du champ de pression proche d’un jet chaud subsonique turbulent à partir de données expérimentales acquises au moyen d’une antenne azimutale de microphones. Dans un second temps, une simulation numérique par l’approche LES, avec déclenchement de la turbulence, reproduisant la configuration expérimentale a été mise en place et validée dans le but de poursuivre l’analyse des données expérimentales. L’analyse des données issues de la simulation a permis de relier, au moyen de calculs de corrélation, les comportements identifiés dans le champ proche à des ondes de pression se développant dans la couche de cisaillement et se propageant vers la fin du cône potentiel. Cette analyse a également mis en avant le caractère intermittent du rayonnement acoustique dans la direction aval, direction pour laquelle l’énergie acoustique est maximale, ce caractère intermittent provenant des structures cohérentes se développant dans la couche de cisaillement. L’analyse réalisée à partir des données de la simulation serait utilement complétée par des calculs de cohérences entre le champ aérodynamique et le champ acoustique à partir de signaux expérimentaux provenant de mesures synchronisées. / This study falls within the field of aircraft noise reduction and more precisely jet noise as it represents the main noise source during take-off. The present work consists in the identification and the analysis of the jet noise source mecanisms using experimental results and numerical simulation. First, an analysis of the near field pressure of a hot subsonic turbulent jet has been done from experimental data acquired with an azimuthal array of microphones. Secondly, in order to continue the analysis, a numerical simulation using the LES approach with turbulence triggering reproducing the experimental configuration has been set up and validated. The data obtained from the simulation enable to link the highlighted behaviours in the near field to pressure waves developping in the shear layer and propagating toward the potential core end, through correlation calculations. The intermittency of the downstream acoustic radiation, i.e. the main direction of radiation, has been evidenced and related to the coherent structures developping in the shear layer. To deepen the analysis, it would be interesting for instance to calculate spectral coherence between the aerodynamic and the acoustic fields from synchronised measurements.

La thèse étudie le risque météorologique et économique sous différents angles principalement dans les pays en développement. Elle se décompose en trois chapitres indépendants analysant dans diverses situations la corrélation des risques liés aux aléas météorologique et climatique ou économique, et étudie le potentiel de la région géographique étudiée pour mettre en place un système d’assurance contre le risque étudié. En effet, cette thèse étudie des risques très susceptibles d’être fortement corrélés : que cela concerne le risque météorologique ou climatique, ou le risque lié à la volatilité des prix, les villes voire pays voisins sont exposés aux mêmes risques et de façon simultanée. Cet aspect essentiel compromet la mutualisation du risque, paramètre primordial du modèle économique de l’assurance. A travers les trois chapitres de la thèse, nous étudierons le bénéfice lié à la mutualisation de ces risques a priori relativement corrélés. Le premier chapitre étudie la corrélation des prix du maïs en Tanzanie. A l’aide d’un modèle Copula-GARCH, la dépendance entre les cours du maïs des 20 marchés principaux du pays est modélisée et nous pouvons voir si le prix moyen du maïs est lissé en agrégeant les marchés. Cela permet de voir si l’intégration des marchés permet une efficace mutualisation du risque lié à la volatilité des prix. Le second chapitre s’attache au risque cyclonique dans les îles Pacifique sud et son impact sur les infrastructures. Ce papier propose une modélisation des cyclones tropicaux dans la région étudiée et la distribution de probabilité des cyclones associés à leur force, permettant ainsi de tenir compte du climat actuel pour modéliser les coûts. Avec les données liées aux infrastructures, nous calculons le coût des cyclones, y compris pour les événements extrêmes de très faible probabilité. Le troisième chapitre propose une extension d’un émulateur statistique des rendements agricoles selon des variables climatiques. Nous modélisons l’impact de l’accroissement marginal de la température, des précipitations ou de la concentration en CO2 en faisant une estimation statistique sur des modèles de culture et non sur des données historiques. Cela permet de prendre en compte des effets extrêmes sur des valeurs météorologiques pas ou peu observées jusqu’à présent. La robustesse du modèle est évaluée, entre autres, à l’aide de copules pour comparer la dépendance spatiale entre le modèle et notre émulateur statistique et vérifier que notre estimation capture bien la dépendance géographique. / The PhD dissertation studies meteorological and economic hazard under different angles and mostly in developing countries. It is composed of three independent chapters analyzing different situations dealing with meteorological and climatic or economic hazard correlation. It estimates the potential of the studied regions for implementing an insurance scheme for the risk. Indeed, this thesis studies risks very likely to be highly correlated: whether this is for the meteorological or climatic hazard, or the price volatility risk, neighbored cities or even countries are exposed to the same risk simultaneously. This essential aspect jeopardizes risk mutualization, a key parameter of the economic insurance model. Through the three chapters of this thesis, we study the benefits linked to the mutualization of a priori correlated risks. The first chapter deals with maize price correlation in Tanzania. Using a Copula-GARCH model, we model the dependence among the 20 main markets of the country and assess if the mean maize price is smoothed by aggregating the markets. Hence, we see whether markets integration allows an efficient risk mutualization against the risk of price volatility. The second chapter deals with tropical storms risk in the South Pacific islands and their impact on infrastructures. This paper proposes an artificial tropical cyclones modeling in the region studied as well as the probability distribution of the cyclone’s occurrence and strength. This enables us accounting for the current climate for modeling costs. With data on infrastructures, we calculate the cost due to tropical storms, including for very low probability extreme events. The third chapter proposes an extension for a statistical emulator of crop yields depending climatic variables. We model the marginal impact of an increase of temperature, precipitations and CO2 concentration by running a statistical estimation on crop models rather than historical data. It allows accounting for extreme effects caused by meteorological data values not observed so far. The model robustness is assessed, among others, with copulas to compare the spatial dependence between the model and our statistical emulator and check that our estimation captures the geographic dependence.

En vision industrielle, de nombreuses applications de mesure et de contrôle qualité évoluent vers des problématiques tri-dimensionnelles. Les systèmes de stéréovision sont des solutions technologiques qui attirent les industriels par leur simplicité mécanique. Deux caméras statiques disposées à des endroits stratégiques peut s'avérer suffisantes pour répondre à cette problématique bien que les contraintes industrielles imposent de respecter des temps de traitement courts et des mesures précises. La diversité des applications nous amènent à envisager deux approches afin de répondre à deux types d'application. La première technique consiste en la reconstruction 3D à partir de paires de points images qui se correspondent dans les deux images. Elle est destinée à répondre à la problématique de mesure 3D. Les méthodes de calibration monoculaire et de calcul 3D par triangulation sont la base de la reconstruction 3D. Nous étudions la précision de mesure et son évolution selon la pose du système de capture par rapport à la scène observée. La seconde technique consiste à construire des images de disparité afin de répondre à des problématiques de construction de profil et d'analyse de défaut. La contrainte d'alignement des caméras, nécessaire pour accélérer le processus de mise en correspondance, implique d'utiliser des méthodes de calibration stéréoscopique et de rectification des images. Nous étudions l'impact de l'alignement sur la qualité de la rectification. La production de carte dense de disparité se base sur les techniques de stéréo-corrélation. Nous montrons les limites de l'utilisation d'un noyau de corrélation carré et proposons une alternative par production de deux cartes denses de disparité à partir de deux noyaux mono-directionnels, améliorant la mesure de disparité sur les zones de contours et d'occultations. / In industrial vision, many applications for measuring and quality control are moving to three-dimensional problems. Stereovision systems are technological solutions that attract industry by their mechanical simplicity. Two static cameras placed at strategic locations may be sufficient to address this problem although the industrial constraints imposed to respect a short processing time and precise measurements. The diversity of applications lead us to consider two approaches to resolve the two types of application. The first technique consists in the 3D reconstruction from pairs of image points which correspond in both images. It is intended to address the problem of 3D measurement. The methods of monocular calibration and 3D triangulation are the basis of 3D reconstruction. We study the accuracy and its evolution according to the capture system pose compared to the observed scene. The second technique is to construct disparity maps to address problems of building profile and default analysis. The alignment constraint of cameras needed to accelerate the process of matching involves the use of methods of stereoscopic calibration and image rectification. We study the impact of alignment on the quality of the rectification. The production of dense disparity map is based on the stereo-correlation techniques. We show the limits of the use of a squared correlation kernel and propose an alternative production of two dense disparity maps from two mono-directional kernels, improving the measurement of disparity around edges and occlusions.

Cette thèse est consacrée à une analyse de l'activité d'éclairs des systèmes orageux en Afrique équatoriale (10°E - 35°E ; 15°S - 10°N) sur la période de temps 2005-2013. Tout d'abord, les données fournies par le réseau global de détection d'éclairs WWLLN (World Wide Lightning Location Network) ont été comparées à celles obtenues par le capteur optique spatial LIS (Lightning Imaging Sensor) afin d'estimer l'efficacité de détection relative du WWLLN. Ensuite, elles ont permis d'établir une climatologie régionale à haute résolution de l'activité d'éclairs. Enfin, elles ont été associées à des données sur les caractéristiques nuageuses et météorologiques pour des études de cas d'orages dans différentes situations, afin d'examiner les corrélations entre activité d'éclairs, activité orageuse, caractéristiques nuageuses et conditions météorologiques. La méthode adaptée pour estimer l'efficacité de détection du WWLLN dans la zone d'étude a permis d'obtenir des valeurs compatibles avec celles trouvées dans d'autres régions du monde, et de mettre en évidence une variabilité spatio-temporelle qui aide à l'interprétation des changements affectant plusieurs paramètres de l'activité d'éclairs. La climatologie réalisée dévoile des caractéristiques originales de l'évolution temporelle et de la distribution spatiale de l'activité d'éclairs, notamment celles d'un maximum très aigu dans l'Est de la République Démocratique du Congo. Ainsi, la localisation, les dimensions, la forme, la persistance saisonnière et l'environnement de ce maximum ont été précisés. La distribution zonale des éclairs montre une forte proportion dans la bande tropicale sud, liée au maximum principal mais aussi à une forte activité étalée longitudinalement et constituant un large maximum secondaire où l'activité orageuse est plus variable spatialement d'une année à l'autre, temporellement d'une saison à l'autre, et où le cycle diurne est moins marqué.[...] / This thesis is devoted to an analysis of the lightning activity of storm systems in Equatorial Africa (10°E-35°E; 15°S-10°N) over the period 2005-2013. Firstly, data from the World Wide Lightning Location Network (WWLLN) were compared with those from the Lightning Imaging Sensor (LIS) to estimate the relative detection efficiency of the WWLLN. Then, they established a high-resolution regional climatology of lightning activity. Finally, they were combined with data on cloud and meteorological characteristics to carry out thunderstorm case studies in different situations in order to examine the correlations between lightning activity, storm activity, cloud characteristics and meteorological conditions. The appropriate method introduced for estimating the WWLLN detection efficiency in the study area provides values ??consistent with those found in other regions of the world. Its spatial and temporal variability helps to interpret changes affecting several parameters of lightning activity. The climatology realized reveals original characteristics of the temporal evolution and the spatial distribution of the lightning activity, in particular those of a very sharp maximum in the Eastern Democratic Republic of Congo. Thus, the location, the dimensions, the shape, the seasonal persistence and the environment of this maximum have been specified. The zonal distribution of lightning shows a high proportion in the southern tropical band, linked to the principal maximum but also to a high activity spread out longitudinally and constituting a large secondary maximum where the storm activity is more spatially variable from one year to another, temporally from one season to another, and where the diurnal cycle is less marked. [...]

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La combinaison de la tomographie à rayons X comme technique d’imagerie 3D non destructive, et de la corrélation d’images numériques (DVC) qui permet de mesurer les champs de déplacements à partir de paires de telles images, a ouvert la voie à l’exploitation quantitative d’expérimentations mécaniques in situ. Cette thèse contribue à élargir le champ d’application de ces techniques en développant deux axes :- d’une part la régularisation mécanique qui permet de pallier le manque de contraste microstructurale en compensant ce déficit par une connaissance a priori sur le comportement mécanique du matériau. Initialement destinée à rendre compte d’un comportement élastique linéaire, nous avons étendu cette stratégie à des essais montrant une propension à la localisation de la déformation plastique dans deux directions tout en préservant le caractère isochore de la transformation. Cette technique a été testée sur des images de laminographie de tôle d’un alliage d’Aluminium pour montrer que la déformation plastique localisée précède très sensiblement l’endommagement plastique (au sens de l’apparition et la croissance de cavités plastiques).- d’autre part, à partir d’un volume de référence reconstruit, nous avons développé une technique de corrélation d’images volumiques qui apprécie la cinématique de l’objet étudié directement sur les projections (radiographies). Cette stratégie permet de diminuer très fortement le nombre de projections nécessaires à chaque instant du chargement, et donc d’augmenter très fortement la résolution temporelle de la technique en minimisant le temps d’acquisition. Cette technique a été utilisée sur un exemple de propagation de fissure de fatigue dans une fonte à graphite sphéroïdal.- enfin l’utilisation conjointe de ces deux stratégies ouvre des perspectives séduisantes d’essais rapides avec suivi cinématique 4D où la résolution temporelle peut être augmentée de plus de deux ordres de grandeur sans compromission sur la qualité de la mesure. Enfin, il est à noter que les données expérimentales restent redondantes, si bien que la validation (ou non) des hypothèses utilisées est naturellement obtenu à l’issue du traitement. Ces deux axes soulignent le bénéfice engendré par l’infusion d’une pré-connaissance, que ce soit sur le comportement mécanique ou sur la microstructure de l’éprouvette, dans la résolution du problème inverse des mesures cinématiques. / The combination of X-Ray Tomography as a 3D nondestructive imaging technic and the digital volume correlation (DVC) which uses two images to measure displacement fields, paved the way to the quantitative exploitation of in situ mechanical testing.This thesis has contributed to broaden the scope of these technics by developing two axes :- On one hand the mechanical regularization which overcomes the lack of microstructural contrast by adding an a priori knowledge of the material’s mechanical behavior. Initially designed for and linear elastic behavior, this strategy has been extended to tests where plastic strain occurs in two directions while preserving the isochoric characteristic of the deformation. This technic has been tested on images of Aluminum plates obtained by laminography to show that localized plastic strain occurs way before plastic damage (i.e. germination and growth of plastic cavities).- On the other hand, from a reconstructed volume, a DVC technic has been developed which measure the kinematic of a sampled on the radios. This strategy allows to reduce greatly the number of necessary projections à each loading step, and therefore to improve greatly the temporal resolution by minimizing acquisition time. This technic has been used on an example of fatigue crack propagation of a cast iron.- At last, the combine use of these two strategies pave the way to appealing perspectives of fast mechanical test with 4D kinematics measurements, where the temporal resolution can be improve by more than two order of magnitude without any loss in the quality of the measure. One can realized that experimental data are redundant, so the validation (or not) of the hypotheses used is obtained at the end of the procedure.These two axes show the gain of using pre-knowledge, either on mechanical behavior, either on the microstructure o the sample, in the resolution of inverse problem for kinematics measurements.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Bien que largement utilisée, la corrélation n'est pas souvent abordée dans un contexte bayésien. À l'aide de formules simples, on calcule ici la corrélation de Pearson entre un paramètre [thêta] et son estimation bayésienne ou par la méthode du maximum de vraisemblance. Ceci nous permet alors d'examiner le comportement de la corrélation de Pearson selon la taille de l'échantillon et le choix des paramètres de la loi a priori. On compare ensuite son comportement avec celui des corrélations de Spearman, de Kendall et de Blomqvist obtenues à l'aide de simulations effectuées avec le logiciel R. Plusieurs cas sont considérés faisant notamment intervenir des lois conjuguées.

La présente recherche s’intéresse à la négligence des corrélations en contexte d’investissement. À l’aide d’un questionnaire réalisé auprès de 88 planificateurs financiers agréés (Pl. Fin.) en collaboration avec l’Institut québécois de la planification financière (IQPF), nos résultats suggèrent que le décideur moyen utilise plutôt le profil de tolérance au risque d’un client fictif afin d’orienter sa prise de décision (motif principal préféré par 60% des répondants). Entre deux fonds d’investissement à rendements égaux, nous constatons une tendance modale de l’individu à conseiller le fond présentant la plus petite variance individuelle indépendamment de sa corrélation. Non seulement le sujet représentatif ne favorise pas une mesure du risque agrégée basée sur le portefeuille global de son client (i.e., variance de portefeuille), mais celui-ci ne semble pas non plus concevoir l’existence d’une alternative moins risquée dans un contexte systémique. À partir de six formats de présentation différents dans un design inter-sujet, nos résultats suggèrent également qu’une surcharge d’information nuit à l’attention limitée du participant et exacerbe sa propension à intégrer l’information telle que vue et présentée (heuristique de valeur nominale). / This research seeks to highlight the underlying mechanisms that might cause correlation neglect among a group of financial experts in an investment context. Via an experimental questionnaire administered to 88 financial planners, we ask what would be their advice to twelve fictitious clients who wish to invest in a new fund according to a fixed set of information (six frames, between-subjects design). The planner had to consider the previously owned fund “to give an optimal advice that maximizes the portfolio diversification”. Between two alternative funds to invest with equal average returns, our results suggest that the representative expert emphasizes mainly the client’s risk tolerance profile to make a selection (first motive designated by 60% of subjects). We thus identify a pattern from which the modal subject recommend the low (high) individual variance fund with low (high) risk tolerance profile of a client. This observed behaviour not only neglects to account for the full portfolio variance, which depends crucially on the correlation between the funds, but also suggests a difficulty to conceptualize the impacts of aggregating two or more assets in the same system. We suggest that our results may be explained by a “face-value” heuristic hypothesis that posits that the subject neglects to consider the underlying generating process of the final outputs showed display and that this is exacerbated by an information overload when present.