Ce travail est dédié à la simulation d’écoulements multidimensionnels de gaz raréfiés dans un domaine où l’interface avec le solide est mobile. Le comportement du gaz est modélisé par un modèle de type BGK de l’équation de Boltzmann et une méthode déterministe de vitesses discrètes est utilisée pour discrétiser l’espace des vitesses microscopiques.Dans ce document, nous proposons tout d’abord trois discrétisations spatiales du modèle qui permettent la prise en compte du mouvement des parois solides, grâce à un traitement spécifique des conditions aux limites. Ces approches sont implémentées et validées pour plusieurs cas unidimensionnels et à la suite de cette étude, la méthode maille coupée est choisie pour une extension à des écoulements de dimensions plus élevées.La suite du travail présente l’algorithme utilisé pour la simulation d’écoulements 2D et 3D. La précision et la robustesse de l’implémentation sont mises en avant grâce à la simulation de nombreux cas tests, dont les résultats sont comparés à ceux issus de la littérature. La méthode maille coupée a notamment été optimisée par une technique de raffinement de maillage adaptatif. La simulation instationnaire 3D de la rotation des pâles du radiomètre de Crookes illustre pleinement le potentiel de la méthode. / This work is devoted to the multidimentional simulation of rarefied gases in a domain with moving boundary. The governing equation is given by BGKtype model of Boltzmann equation and velocity space is discretized with a standard discrete velocity method.We first propose three space discretizations that take boundary motion into account by specific treatment of the boundary conditions. These approaches are implemented and validated for several 1D flows. Based on this study, the cut cell method is chosen to be extend to multidimentional flows.Then we detail the cut cell algorithm for 2D and 3D flow simulations. Robustness and accuracy of the implementation are investigated through the simulation of numerous test cases. Our results are rigorously compared to the ones coming from the literature and good agreement is shown. The cut cell method has been optimized with an adaptive refinement mesh technique. The 3D unstationary simulation of the Crookes radiometer rotating vanes is a perfect illustration of the method potential.

En raison de leur diffusion sauvage sur le e-commerce, leur soi-disant sécurité d’usage et l’alternative légale aux stupéfiants habituels qu’ils constituent, les nouvelles substances psychoactives (NPS) sont un phénomène mondial émergeant. Au-delà de différents défis dans nos sociétés (législation, prévention,... ), la capacité d'identifier les NPS dans des échantillons biologiques présente de nombreux challenges analytiques : ces nouvelles substances ne sont pas référencées dans les bibliothèques habituelles de spectrométrie de masse commerciales, leur métabolisme est inconnu (avec parfois des métabolites actifs), les doses actives sont parfois très faibles et par conséquent, les concentrations dans le sang ou l'urine sont également faibles. Dans ce contexte, notre laboratoire effectue régulièrement des analyses toxicologiques dans un contexte clinique, et pour les forces de l’ordre, dans des échantillons biologiques à l'aide de deux principaux types d’analyseurs : la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse tandem (CL-SM/SM) pour le criblage ciblé et la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution (CL-SMHR) pour le criblage non ciblé. Cette dernière technique est basée sur la masse exacte (mais également, le profil isotopique et le temps de rétention) des composés de l’échantillon à partir de laquelle la formule chimique est déterminée et recherchée dans une base de données spectrales en utilisant un logiciel dédié. L’objectif de ma thèse est de caractériser des NPS et leurs métabolites (afin d’alimenter cette base de données) en utilisant une stratégie combinant des approches in vitro, in silico et in vivo. Il s’agit, en particulier, d’augmenter la sensibilité de détection de la prise de NPS en se focalisant sur les métabolites qui sont le plus souvent les produits majeurs d’élimination des NPS.A cet effet, une méthode in vitro destinée à produire les métabolites des NPS et utilisant des microsomes hépatiques humains a été mise en oeuvre. Les métabolites obtenus, comparés aux prédictions in silico, ont été enregistrés dans la base de données. Cette approche a été confrontée à l’analyses de comprimés et d’autres produits non biologiques contenant des NPS, mais également, à des données in vivo d’exposition aux NPS : cas d’intoxications, études expérimentales et études épidémiologiques prospectives et rétrospectives dans des populations ciblées, ou non…Au total, ce travail basé sur cette stratégie in vitro, in silico, in vivo m’a permis d’enrichir notre base de données de spectres de masse haute résolution (SMHR) pour le criblage non ciblé et également notre base de données de criblage ciblé (SM/SM). Notre méthode en haute résolution, qui s’est enrichie au cours de ces 3 années de thèse de 83 nouveaux NPS et 281 métabolites, constitue aujourd’hui un outil analytique efficient pour la détection d’une exposition aux NPS. / Owing to wild e-commerce diffusion, alleging safety and legal alternative to usual drugs of abuse arguments, the new psychoactive substances (NPS) are emerging phenomenon in the world. In our societies, through various consecutive challenges (legislation, prevention, …), the ability to identify NPS in biological samples exhibits numerous analytical pitfalls: new substances which are not referenced in the usual commercial mass spectrometric libraries, unknown metabolism (with sometimes active metabolites), sometimes very low active dosages and consecutively low concentrations in blood or urine. In this context, clinical and forensic toxicological analyses in biological samples are routinely performed in our laboratory using two main analytical devices: liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for targeted screening and liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (LC-HRMS) for non-targeted screening. This last technique is based on the accurate mass (together with isotopic pattern and retention time) of sample components, from which the chemical formula is calculated and searched against a database of mass spectra using dedicated software. The aim of my thesis is to characterize NPS and metabolites (in order to increase the spectral database) using a strategy combining in vitro, in silico, and in vivo approaches. Therefore, the main goal is to increase the detection sensitivity of the NPS use by focusing on the metabolites that are most often the major products of NPS elimination. For this purpose, an in vitro method designed to produce NPS metabolites using human liver microsomes incubations was applied. Obtained metabolites, after confrontation with metabolites in silico predicted, were saved in database. This approach was subsequently confronted with analysis of tablets or other non-biological product containing NPS, but also, with in vivo observed data from NPS exposure: intoxication cases, experimental studies and prospective and retrospective epidemiological studies in targeted population or not … All in all, this work based on this in vitro, in silico and in vivo strategy allowed me to enhance our high resolution spectra database (HRMS) for non-targeted screening and also our spectra database for targeted screening (MS/MS). Today, our HRMS device, with a database that was increased with 83 new NPS and 281 metabolites for the duration of my thesis, is an efficient analytical tool for NPS use detection.

La qualité des surfaces des veines fluides fermées des pièces tournantes de turbomachine participe au rendement de la turbomachine. Il est donc essentiel de maîtriser la finition des veines en usinage 5 axes avec une fraise boule. L'alliage de titane Ti6Al4V est l'un des matériaux utilisés et souffre d'une faible usinabilité. Le choix des paramètres de coupe conditionne la qualité de surface et la durée de vie de la fraise. Pour maîtriser le fraisage 5 axes, des méthodes de caractérisation de la coupe sont développées pour des trajectoires linéaire et circulaire. Les diamètres effectifs et l'épaisseur coupée sont à l'origine de plusieurs phénomènes associés à la coupe tels que la vitesse de coupe, la vitesse d'évolution de l'usure d'outil, des modes d'usinage et des efforts de coupe. Des essais font le lien entre les mesures d'efforts de coupe et d'état de surface avec les méthodes de caractérisation de la coupe. Une fois l'usinage 5 axes en fraise boule caractérisé, deux stratégies de finition multiaxes de veines fermées sont développées en gardant constantes la vitesse d'avance du point générateur et l'orientation relative de l'axe de l'outil avec la normale de la surface locale. La stratégie de tréflage se caractérise par une trajectoire continue en courbure. La stratégie de contournage hélicoïdal met en évidence des discontinuités en tangence de la trajectoire. Une méthode de lissage local de trajectoire est alors développée pour assurer un comportement cinématique et dynamique raisonnable de la machine. / The surface quality of closed fluid veins rotating parts of turbo machines participates in the machine output. It is therefore essential to control the finishing of veins in 5-axis machining with a ball end mill. The titanium alloy Ti6Al4V is one of the materials used and suffers from a poor machinability. The choice of cutting parameters affects the surface quality and the life of the cutter. In order to control the 5-axis milling, characterization methods of cutting are developed for linear and circular paths. Effective diameters and the uncut chip thickness is responsible for several phenomena associated with the cut such as the cutting speed, the speed of evolution of the tool wear, the milling modes and cutting forces. Tests are the link between measures of cutting forces and surface quality and characterization methods of cutting. Once the 5-axis machining with ball end mill characterized, two strategies of finishing closed veins in multiaxis are developed keeping constant the feed speed of the contact and the relative orientation of the tool axis with the normal the local surface. The plunge milling strategy is characterized by a curvature continuous trajectory. The helical milling strategy reveals tangent discontinuities of the trajectory. A method of local smoothing trajectory is then developed to provide a reasonable kinematics and dynamics behavior of machine.

Comme dans la plupart des pays francophones d’Afrique Subsaharienne, la question du vieillissement ou la situation des personnes âgées ne sont pas encore d’actualité au Niger, principalement à cause de la jeunesse de sa population d’une part et d’un intérêt plus porté sur les enfants, les adolescents et les mères d’autre part. Pourtant le Niger fait face à une crise économique sans précédent qui peut avoir des conséquences néfastes sur les conditions de vie des personnes âgées. D’un côté, selon la coutume, la personne âgée (généralement grand parent) s’occupe principalement des petits enfants (orphelins ou non) qui lui sont confiés par leurs parents vivant dans la même localité ou ailleurs, ou qui sont décédés. De l’autre, l’absence d’un jeune adulte dans un ménage où vit au moins une personne âgée est considérée comme un phénomène social préoccupant dans les pays à forte prévalence de VIH/SIDA. Le Niger fait partie des pays où la proportion des personnes âgées vivant avec des petits enfants en l’absence de leurs parents adultes est la plus élevée. Cependant, malgré une forte mortalité adulte, l’absence de données fiables ne permet pas de le classer parmi les pays à forte mortalité adulte due au VIH/SIDA. La raison de cette situation est donc à chercher dans les différences individuelles et communautaires. Jusqu’au début des années 1990, la plupart des études sur les personnes âgées réalisées en Afrique Subsaharienne étaient basées sur les études qualitatives, tandis que les plus récentes sont faites à partir des données des recensements ou enquêtes sociodémoraphiques et économiques. Les conditions de vie des personnes âgées et les conséquences de la pauvreté et du VIH/SIDA sur celles-ci sont les principaux thèmes jusque-là couverts à l’aide des données existantes. Mais, il manque encore de données longitudinales essentielles à l’analyse de certains aspects du cycle de vie des personnes âgées. L’étude n’étant pas sociologique, c’est à l’aide de données démographiques quantitatives, plus précisément le recensement général de la population, que nous tenterons d’expliquer le phénomène sur une base exploratoire. L’analyse au niveau individuel a été faite à l’aide de la régression logistique sous STATA, tandis qu’au niveau contextuel, nous avons utilisé l’analyse multiniveau à l’aide du logiciel HLM (version 6.0). Les résultats indiquent que la vie en l’absence d’un jeune adulte et dans un ménage à génération coupée dépendent principalement du statut sociodémographique de la personne âgée au Niger. Par exemple, il ressort que le mariage avantage l’homme âgé, tandis que le veuvage l’isole plus que la femme âgée. Au niveau contextuel, ce sont les facteurs socioéconomiques qui influencent les conditions de vie des personnes âgées. L’étude montre, en effet, que le degré d’urbanisation d’une commune augmente le risque d’isolement d’une personne âgée qui y réside, alors que le niveau de pauvreté le réduit. Toutefois, nos résultats sont à prendre avec prudence parce qu’en premier lieu il n’existe pas d’études références sur le sujet tant au Niger que dans la sous-région d’Afrique francophone sahélienne. Ensuite, parce que le phénomène étudié pourrait être mesuré de plusieurs manières en fonction du contexte et des données disponibles, et que l’analyse approfondie des effets du statut matrimonial nécessiterait une plus grande connaissance du phénomène chez les personnes âgées. Enfin, compte tenu de la faible prévalence du VIH/SIDA au Niger, les principaux facteurs explicatifs de la vie dans un ménage à génération coupée (aussi bien pour les personnes âgées que pour les enfants) pourraient être le confiage des enfants ou la mortalité adulte due aux autres causes telles que le paludisme, la tuberculose et les maladies infectieuses. Toutefois, l’absence d’informations relatives à ces aspects dans les données utilisées n’a pas permis de les intégrer dans notre étude. Ainsi, compte tenu de la difficulté d’appréhender les contours du phénomène, les futurs programmes en faveur des personnes âgées au Niger et en Afrique Subsaharienne francophone doivent se baser sur des études concrètes relatives aux dimensions sociale et économique du phénomène. Mots clés : Niger - personnes âgées - conditions de vie - mode de vie - cohabitation intergénérationnelle - études comparatives - absence d’un jeune adulte - ménage à génération coupée - Afrique. / Niger, like many other countries in Francophone Sub-Saharan Africa, has a young population and the living arrangements of older people are not high on the list of priority issues for politicians and researchers. However, Niger is one of the poorest countries in Sub-Saharan Africa and the ongoing economic crisis there can have adverse impacts on the welfare and alter the living arrangements of both old and young people. In many African societies like Niger, grandparents traditionally take care of grandchildren, and older people living in households with no younger adult present is not an unusual situation. At present, the living arrangements of the older population and orphans has attracted considerable attention especially in high HIV/AIDS prevalence countries where many younger adults have died. While HIV/AIDS is not yet a major problem in Niger, the proportion of older people who live with grandchildren in the absence of the middle generation (called the “skipped generation”) is nonetheless high – roughly the same level as that observed in some high HIV/AIDS prevalence countries in Africa. Many studies on older people in Sub-Saharan Africa were done in the 1990s, using qualitative approaches or cross-sectional survey data (appropriate longitudinal data generally lacking in Africa). The main topics examined by these studies have tended to be the living arrangements of older people in high HIV/AIDS contexts, and the poverty consequences of those living arrangements. In this study, we use quantitative data to examine the living arrangements of older people in Niger, focusing both on individual and contextual covariates. Census data provide our main source of data, and the large number of observations available allows us to examine a relatively large number of covariates and situations. Logistic regressions estimated with STATA are used to study individual determinants, and HLM (6.0 version) software is used for the multilevel (contextual) analysis. With respect to the determinants of living with no (younger) adult or in a skipped generation household, the results show that socio-demographic status of older people is the most important variable for explaining the large sex differences in living arrangements. Interestingly, married women are more likely to live in such a household, while after the death of a spouse, men instead appear to be disadvantaged. At the contextual level, the results show that the socioeconomic characteristics are the most important factors. Specifically, the risk of living without a younger adult or in a skipped generation household is explained is larger in more urban areas, and smaller in communities that are relatively more impoverished. Insofar as this is the first study to examine the issue in this part of Africa – the Francophone Sahel – no comparative results from nearby countries exist and the generality of our findings have yet to be confirmed. The living arrangements of older people can be measured in various ways, differing by context and availability of data, and a more detailed analysis, for example, of the effects of marital status requires a deep understanding of marriage among older people in the Nigeran context. Given the low prevalence of HIV/AIDS in Niger, the likely causes of the high prevalence of households in which older people live without the presence of a younger adult or in a skipped generation are high levels of adult mortality from other causes and child fostering practices. Unfortunately, information on these factors is largely missing from our data, making it impossible to directly examine their importance. Finally, given the difficulties of studying these issues with existing data, evidence-based policy and programs targeting the elderly must pay more attention to social and economic dimensions, often requiring the fielding of surveys targeting the elderly. Key words: Niger - Older people - living arrangements of older people – intergenerational living arrangement - comparative studies-living with no adult - skipped generation- Africa.

Comme dans la plupart des pays francophones d’Afrique Subsaharienne, la question du vieillissement ou la situation des personnes âgées ne sont pas encore d’actualité au Niger, principalement à cause de la jeunesse de sa population d’une part et d’un intérêt plus porté sur les enfants, les adolescents et les mères d’autre part. Pourtant le Niger fait face à une crise économique sans précédent qui peut avoir des conséquences néfastes sur les conditions de vie des personnes âgées. D’un côté, selon la coutume, la personne âgée (généralement grand parent) s’occupe principalement des petits enfants (orphelins ou non) qui lui sont confiés par leurs parents vivant dans la même localité ou ailleurs, ou qui sont décédés. De l’autre, l’absence d’un jeune adulte dans un ménage où vit au moins une personne âgée est considérée comme un phénomène social préoccupant dans les pays à forte prévalence de VIH/SIDA. Le Niger fait partie des pays où la proportion des personnes âgées vivant avec des petits enfants en l’absence de leurs parents adultes est la plus élevée. Cependant, malgré une forte mortalité adulte, l’absence de données fiables ne permet pas de le classer parmi les pays à forte mortalité adulte due au VIH/SIDA. La raison de cette situation est donc à chercher dans les différences individuelles et communautaires. Jusqu’au début des années 1990, la plupart des études sur les personnes âgées réalisées en Afrique Subsaharienne étaient basées sur les études qualitatives, tandis que les plus récentes sont faites à partir des données des recensements ou enquêtes sociodémoraphiques et économiques. Les conditions de vie des personnes âgées et les conséquences de la pauvreté et du VIH/SIDA sur celles-ci sont les principaux thèmes jusque-là couverts à l’aide des données existantes. Mais, il manque encore de données longitudinales essentielles à l’analyse de certains aspects du cycle de vie des personnes âgées. L’étude n’étant pas sociologique, c’est à l’aide de données démographiques quantitatives, plus précisément le recensement général de la population, que nous tenterons d’expliquer le phénomène sur une base exploratoire. L’analyse au niveau individuel a été faite à l’aide de la régression logistique sous STATA, tandis qu’au niveau contextuel, nous avons utilisé l’analyse multiniveau à l’aide du logiciel HLM (version 6.0). Les résultats indiquent que la vie en l’absence d’un jeune adulte et dans un ménage à génération coupée dépendent principalement du statut sociodémographique de la personne âgée au Niger. Par exemple, il ressort que le mariage avantage l’homme âgé, tandis que le veuvage l’isole plus que la femme âgée. Au niveau contextuel, ce sont les facteurs socioéconomiques qui influencent les conditions de vie des personnes âgées. L’étude montre, en effet, que le degré d’urbanisation d’une commune augmente le risque d’isolement d’une personne âgée qui y réside, alors que le niveau de pauvreté le réduit. Toutefois, nos résultats sont à prendre avec prudence parce qu’en premier lieu il n’existe pas d’études références sur le sujet tant au Niger que dans la sous-région d’Afrique francophone sahélienne. Ensuite, parce que le phénomène étudié pourrait être mesuré de plusieurs manières en fonction du contexte et des données disponibles, et que l’analyse approfondie des effets du statut matrimonial nécessiterait une plus grande connaissance du phénomène chez les personnes âgées. Enfin, compte tenu de la faible prévalence du VIH/SIDA au Niger, les principaux facteurs explicatifs de la vie dans un ménage à génération coupée (aussi bien pour les personnes âgées que pour les enfants) pourraient être le confiage des enfants ou la mortalité adulte due aux autres causes telles que le paludisme, la tuberculose et les maladies infectieuses. Toutefois, l’absence d’informations relatives à ces aspects dans les données utilisées n’a pas permis de les intégrer dans notre étude. Ainsi, compte tenu de la difficulté d’appréhender les contours du phénomène, les futurs programmes en faveur des personnes âgées au Niger et en Afrique Subsaharienne francophone doivent se baser sur des études concrètes relatives aux dimensions sociale et économique du phénomène. Mots clés : Niger - personnes âgées - conditions de vie - mode de vie - cohabitation intergénérationnelle - études comparatives - absence d’un jeune adulte - ménage à génération coupée - Afrique. / Niger, like many other countries in Francophone Sub-Saharan Africa, has a young population and the living arrangements of older people are not high on the list of priority issues for politicians and researchers. However, Niger is one of the poorest countries in Sub-Saharan Africa and the ongoing economic crisis there can have adverse impacts on the welfare and alter the living arrangements of both old and young people. In many African societies like Niger, grandparents traditionally take care of grandchildren, and older people living in households with no younger adult present is not an unusual situation. At present, the living arrangements of the older population and orphans has attracted considerable attention especially in high HIV/AIDS prevalence countries where many younger adults have died. While HIV/AIDS is not yet a major problem in Niger, the proportion of older people who live with grandchildren in the absence of the middle generation (called the “skipped generation”) is nonetheless high – roughly the same level as that observed in some high HIV/AIDS prevalence countries in Africa. Many studies on older people in Sub-Saharan Africa were done in the 1990s, using qualitative approaches or cross-sectional survey data (appropriate longitudinal data generally lacking in Africa). The main topics examined by these studies have tended to be the living arrangements of older people in high HIV/AIDS contexts, and the poverty consequences of those living arrangements. In this study, we use quantitative data to examine the living arrangements of older people in Niger, focusing both on individual and contextual covariates. Census data provide our main source of data, and the large number of observations available allows us to examine a relatively large number of covariates and situations. Logistic regressions estimated with STATA are used to study individual determinants, and HLM (6.0 version) software is used for the multilevel (contextual) analysis. With respect to the determinants of living with no (younger) adult or in a skipped generation household, the results show that socio-demographic status of older people is the most important variable for explaining the large sex differences in living arrangements. Interestingly, married women are more likely to live in such a household, while after the death of a spouse, men instead appear to be disadvantaged. At the contextual level, the results show that the socioeconomic characteristics are the most important factors. Specifically, the risk of living without a younger adult or in a skipped generation household is explained is larger in more urban areas, and smaller in communities that are relatively more impoverished. Insofar as this is the first study to examine the issue in this part of Africa – the Francophone Sahel – no comparative results from nearby countries exist and the generality of our findings have yet to be confirmed. The living arrangements of older people can be measured in various ways, differing by context and availability of data, and a more detailed analysis, for example, of the effects of marital status requires a deep understanding of marriage among older people in the Nigeran context. Given the low prevalence of HIV/AIDS in Niger, the likely causes of the high prevalence of households in which older people live without the presence of a younger adult or in a skipped generation are high levels of adult mortality from other causes and child fostering practices. Unfortunately, information on these factors is largely missing from our data, making it impossible to directly examine their importance. Finally, given the difficulties of studying these issues with existing data, evidence-based policy and programs targeting the elderly must pay more attention to social and economic dimensions, often requiring the fielding of surveys targeting the elderly. Key words: Niger - Older people - living arrangements of older people – intergenerational living arrangement - comparative studies-living with no adult - skipped generation- Africa.