Grâce à leur propriété d'amortissement, les élastomères chargés sont couramment utilisés dans l'industrie pour réaliser des pièces anti-vibratoires. Cependant, des phénomènes complexes et couplés, comme l'effet Mullins et l'effet Payne, rendent le comportement de ces matériaux fortement non-linéaire. Peu de modèles permettent de prédire la réponse dynamique de ces pièces quelle que soit la sollicitation appliquée.<br/ >L'objectif principal de cette étude est de proposer un modèle de comportement mécanique du matériau intégrant la prise en compte de l'effet Payne afin de mieux prévoir la réponse dynamique de pièces anti-vibratoires en élastomère chargé et de permettre notamment une meilleure conception de ces pièces en fonction de leur utilisation (fréquence à atténuer, charge statique supportée ...). Ensuite, nous avons développé une chaîne de modèles allant du modèle de comportement matériau au modèle de substitution de la liaison souple intégrable dans un modèle dynamique de grand système, comme un avion par exemple. Pour cela, une méthode de réduction d'ordre de modèle a notamment été développée pour résoudre efficacement le problème paramétrique relatif à la construction du modèle de substitution.<br/ >Ainsi, dans un premier temps, une campagne d'essais dynamiques, caractérisés par une fréquence, une amplitude de déformation et une déformation statique, sur éprouvettes à la fois en cisaillement puis en compression a été menée. Ceux-ci ont notamment permis de caractériser l'effet Payne vis à vis de ces différents paramètres.<br/ >Ensuite, nous avons cherché à développer un modèle de comportement matériau permettant de simuler ces essais et donc de prédire la réponse dynamique de la liaison souple, notamment en terme de rigidité et de dissipation, quelles que soient les sollicitations statiques et dynamiques appliquées. Pour cela, un modèle de comportement hyperviscoplastique : le modèle DyMPPlEC, basé sur celui de Qi-Boyce, a été enrichi au Centre des Matériaux. Les paramètres matériau, associés au modèle développé, ont été identifiés à partir des données expérimentales sur un élément de volume représentatif puis le modèle a été validé sur une structure réelle.<br/ >Enfin, la capacité de ce modèle à prévoir l'effet Payne même pour des sollicitations dynamiques de déformation statique non nulle tout en intégrant l'effet Mullins a été mise en avant.

Dans cette thèse le magnétotransport à basse température (T = 10 mK) et l'effet de Haas-van Alphen sont examinés pour le graphite naturel et le graphite HOPG. Dans la première partie, le magnétotransport au champ magnétique jusqu'à B = 11 T est présenté. Une analyse de Fourier du signal après soustraction du fond de magnétorésistance montre que le transport électrique dans le graphite est dominé par deux types de porteurs avec des fréquences et phases en accord avec le modèle SWM. Nous confirmons la validité du modèle SWM par des calculs détaillés de la structure de bande en champ magnétique. Le mouvement de l'énergie de Fermi pour B > 2 T est calculé d'une manière auto-cohérente en supposant que la somme des concentrations des électrons et des trous est constante. Des mesures sous champs magnétiques intenses (0 < B < 28 T) sont employées pour étudier l'effet Zeeman et la phase de l'onde de densité de charge. En ce qui concerne l'effet Zeeman, les calculs SWM incluant le mouvement de l'énergie de Fermi nécessitent un facteur de Lande g = 2.5 pour reproduire la séparation de spin des motifs dans les données. Les mesures de l'onde de charge de densité confirment que le champ magnétique auquel l'onde de charge de densité apparait est lie a la température par une formule de type Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS). Des mesures de l'effet de Haas-van Alphen confirment les résultats obtenus par de magnétotransport à bas champ.

Dans cette thèse le magnétotransport à basse température (T = 10 mK) et l'effet de Haas-van Alphen sont examinés pour le graphite naturel et le graphite HOPG. Dans la première partie, le magnétotransport au champ magnétique jusqu'à B = 11 T est présenté. Une analyse de Fourier du signal après soustraction du fond de magnétorésistance montre que le transport électrique dans le graphite est dominé par deux types de porteurs avec des fréquences et phases en accord avec le modèle SWM. Nous confirmons la validité du modèle SWM par des calculs détaillés de la structure de bande en champ magnétique. Le mouvement de l'énergie de Fermi pour B > 2 T est calculé d'une manière auto-cohérente en supposant que la somme des concentrations des électrons et des trous est constante. Des mesures sous champs magnétiques intenses (0 < B < 28 T) sont employées pour étudier l'effet Zeeman et la phase de l'onde de densité de charge. En ce qui concerne l'effet Zeeman, les calculs SWM incluant le mouvement de l'énergie de Fermi nécessitent un facteur de Lande g = 2.5 pour reproduire la séparation de spin des motifs dans les données. Les mesures de l'onde de charge de densité confirment que le champ magnétique auquel l'onde de charge de densité apparait est lie a la température par une formule de type Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS). Des mesures de l'effet de Haas-van Alphen confirment les résultats obtenus par de magnétotransport à bas champ.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Dans ce travail, nous aborderons la problématique du dépiégeage et de la dynamique des vortex (élastiques ou plastiques) en présence de centres d’ancrage (0D ou 1D). Les résultats, discutés ici, ont été obtenus par des mesures de magnétotransport . L’effet des interactions vortex-vortex sur la dynamique au voisinage du seuil de dépiégeage a été étudié pour des microponts monocristallins de Bi-2212 bruts de tirage (défauts ponctuels) ou irradiés aux ions lourds de haute énergie parallèlement à l’axe cristallographique (défauts colonnaires ou DC). Les mesures ont été effectuées à basse température (5 K) et au voisinage de en fonction du champ magnétique .A 5 K, nos résultats mettent en évidence un effet de pic à ainsi qu’un phénomène d’hystérésis dans la dépendance en de attribués à un changement de mécanisme de dépiégeage et de dynamique. La dépendance en des courbes a également permis la mise en évidence d’un ou plusieurs pics dans la dépendance en B de la résistance dynamique . De plus, la loi de type a pu être vérifiée. L’exposant critique obtenu varie suivant que est inférieur ou supérieur à ; et ce, que les microponts soient ou non irradiés. Les différentes valeurs de sont expliquées par les différents types de désancrage mis en jeu.Au voisinage de , nos résultats montrent un dépiégeage successif des vortex (vortex interstitiels puis vortex localisés sur les DC). Les courbes obéissent à une loi de type . Les différentes valeurs de obtenues sont discutées en fonction de la dimensionnalité des vortex (2D ou 3D). Finalement, l’effet de l’application d’une composante perpendiculaire sur la délocalisation des vortex a été étudié à basse et à haute température. Nos résultats montrent clairement l’existence de un ou plusieurs angles critiques de délocalisation. / In this work, we deal with depinning and dynamics of vortices (plastic or elastic) with or without pinning centers (0D or 1D). Results were obtained using measurements.Effects of votex-vortex interactions in the vicinity of have been studied for single crystal microbridge of Bi-2212 unirradiated and irradiated with heavy ions parallel to the cristallographic axis (columnar defects or CD). measuremants have been made at low temperature (5 K) and in the vicinity of at different magnetic field .At 5 K, our results show a peak effect at and a hystheresis phenomena for the dependence of which have been attributed to a change in the depinning mechanism and dynamics. The dependence of curves also reveals the presence of one ore more peaks in the dependence of the dynamical resistance . More, the typical law has been verified. The obtained critical exponent varies for lower or higher than for both irradiated and unirradiated samples. The different values are explained by the different depinning mechanisms.In the vicinity of , our results show a two steps depinning mechanism (interstitial vortex and, after, ones which are lodalized on CD). curves obey almost the same law as at low temperature : . The different obtained values are discussed in the framework of the vortex dimensionality (2D or 3D).Finally, the effect of the application of a perpendicular magnetic field component on the vortex delocalization has been studied at both low and high temperature. Our results clearly show the existence of one or more critical angle for the delocalization process.

Cette thèse présente les résultats obtenus au sein du projet BMV (Biréfringence Magnétique du Vide), dont l'objectif principal est la mesure de la biréfringence magnétique linéaire du vide. Cet effet est prédit dans le cadre de l'électrodynamique quantique mais n'a jamais été observé expérimentalement. La biréfringence attendue est de l'ordre de 10-24 pour un champ magnétique appliqué de 1 T. Sa mesure constitue donc un véritable défi expérimental. Dans un premier temps, le dispositif expérimental permettant la mesure de biréfringences magnétiques par polarimétrie est décrit. Puis les résultats concernant les mesures des biréfringences magnétiques circulaire (effet Faraday) et linéaire (effet Cotton-Mouton) de l'hélium et du xénon gazeux sont exposés. Enfin, une valeur de la biréfringence magnétique linéaire du vide est donnée. / In this work, we present the results obtained by the BMV (Biréfringence Magnétique du Vide) project, whose goal is to measure the linear magnetic birefringence of vacuum. This effect is predicted in the framework of quantum electrodynamics but it has never been observed experimentally. The expected birefringence is as small as 10-24, for an applied magnetic field of 1 T. Thus its measurement is an experimental challenge. First, we describe the experimental setup which allows magnetic birefringences measurements using a polarimetry method. Then, we present the results concerning the measurements of the circular magnetic birefringence (Faraday effect) and the linear magnetic birefringence (Cotton-Mouton effect) of helium and xenon gases. Finally we give a value for the linear magnetic birefringence of vacuum.

Dans les supraconducteurs de type II, le champ magnétique pénètre le matériau sous forme de vortex, tourbillon de courants supraconducteurs circulant autour d'un c¿ur normal. Dans les travaux de cette thèse, nous montrons comment le confinement d'un système à une échelle comparable à la longueur de cohérence ? nanométrique modifie sensiblement ses propriétés supraconductrices.Cette étude est menée dans des nanostructures de plomb déposé in-situ sur un substrat de silicium (111), puis mesurées par spectroscopie à effet tunnel, sous UHV, à 300 mK et sous champ magnétique.En confinement extrême (taille latérale D<<10 ?), le système créé des vortex Géants, objets quantiques prédits théoriquement depuis 45 ans. En confinement plus faible (D~10 ?), les vortex peuvent être piégés, s'organisent ensuite en réseau triangulaire d'Abrikosov, puis s'interpénètrent avec le champ magnétique croissant.Les îlots de Pb cristallins supraconducteurs sont reliés entre eux par une monocouche de mouillage de Pb, ici désordonnée et non supraconductrice. Au voisinage des îlots, cette couche acquiert des caractéristiques spectroscopiques spécifiques qui reflètent la supraconductivité induite par proximité et les interactions entre électrons de type Altshuler-Aronov. L'évolution spatiale des spectres tunnel sont simulés en combinant les équations d'Usadel et la théorie du blocage de Coulomb dynamique.En réduisant la distance entre les îlots, l'effet de proximité autour de chacun se recouvre, ce qui forme une jonction Josephson. Sont étudiés finement le nombre, la position, le spectre et la forme des c¿urs de vortex Josephson sous champ magnétique, à travers une grande panoplie de jonctions. / In type II superconductors, the applied magnetic field penetrates the material in quanta of flux called vortices, vortices of superconducting currents circulating around a normal core. In the work of this thesis, we show how the confinement of a system to a scale comparable to the nanometric coherent length ? substantially modifies its superconducting properties.This study is carried out in nanostructures of lead deposited in-situ on a silicon (111) substrate, then studied by scanning tunneling spectroscopy, under UHV, at 300 mK, and under magnetic field. In extremely confinement (lateral size D<<10 ?), systems create Giant vortices, quantum objects predicted 45 years ago. In the weakly confinement (D~10 ?), vortices may be pinned, then are organized in the triangular Abrikosov lattice, finally interpenetrate in surface superconductivity with the increasing magnetic field. Crystalline superconducting Pb islands are here connected by a disordered non-superconducting wetting layer of Pb. In the vicinity of each superconducting island, the wetting layer acquires specific tunnelling characteristics which reflect the interplay between the proximity induced superconductivity and the inherent electron correlations of this ultimate diffusive two-dimensional metal. Spatial evolution of the tunnel spectra are simulated by combining the Usadel equations and the theory of dynamic Coulomb blockade. With reducing the distance between the islands, the proximity effect around each overlaps and forms a Josephson junction. Thanks to the tunneling spectroscopy, number, position, the spectrum and the form of Josephson vortex cores are studied in detail for a large variety of junctions.

La fatigue de contact fait référence au processus d’endommagement situé à l’extrémité du contact entre deux corps soumis à des chargements de fatigue. La prédiction de ce phénomène est d’une importance majeure dans la détermination de la durée de vie de certains systèmes tels que les disques de turbines. Au voisinage du front de contact, le champ de contraintes est maximal en surface et présente un fort gradient sous le contact. De plus, la différence d’échelle entre les essais effectués en laboratoire et les systèmes industriels a motivé l’étude de l’effet de taille sur les modèles de fatigue des systèmes soumis à des chargements de fatigue du contact.Afin de quantifier l’effet de gradient de contraintes et l’effet de taille, des essais ont été effectués sur une machine de fatigue munis de deux vérins verticaux à l’université de Brasilia. Les essais ont été menés de sorte que les gradients de contraintes, puis les volumes contraints, soient différents. Une étude post-mortem des surfaces de rupture a été effectuée à l’aide d’un microscope confocal. Durant cette thèse, il a été montré que, pour un alliage de Ti-6Al-4v, une approche non locale basée sur un champ de vitesse équivalent extrait à l’intérieur d’une zone prédéterminée autour de l’extrémité du contact amène des résultats encourageants pour la détermination de la durée de vie. L’influence de la force de fatigue sur la description des mécanismes d’initiation de fissures et leur propagation a également été déterminée et il est apparu que cette dernière ne pouvait pas être négligée lors de la définition de la frontière d’initiation des fissures. En effet, si, en fatigue du contact, environ 75% du mécanisme d’initiation des fissures est contrôlé par les contraintes de contact, i.e. les contraintes de cisaillement et de pression, la prise en compte de la contrainte normale permet d’obtenir des prédictions plus précises.L’étude de l’effet de taille a été divisée en deux phases. Premièrement, l’influence de la taille du volume sous contrainte a été analysée. Pour cela, l’épaisseur des éprouvettes a été réduite tandis que le gradient de contraintes sous le contact ainsi que l’aire de la surface endommagée étaient maintenus constants. Dans un second temps, l’impact de la zone endommagée sur la résistance à la fatigue a été isolé en maintenant les paramètres expérimentaux, i.e. σB,max/p0 et Q/fP, constants tandis que l’aire endommagée par le frottements était réduite. Les résultats expérimentaux ont été analysés à l’aide d’un critère de fatigue multiaxial, le Courbe de Wöhler Modifiée, conjointement avec l’application de la théorie de la distance critique. Il a été montré qu’aucun de ces deux paramètres n’influence significativement la durée de vie en fatigue, et ainsi le terme « effet de taille » généralement référencé dans la littérature comme un effet d’endommagement devrait seulement être adressé comme un effet de gradient. / Fretting fatigue refers to the damage process localized at the frontier of the contact between two contacting bodies subjected to fatigue loadings. The prediction of this phenomenon is of major importance in determining, for instance, the lifetime of fan’s disk. In the vicinity of the contact front, the stress field inherited from the contact loads is maximal at the surface and displays a strong gradient under the contact. The difference of scale between the laboratory’s experiments and the industrials’ system motivated the study of the impact of the size effect for the determination of the lifetimes.To quantify the effect of the stress gradient and of the size effect, tests were carried out on a two vertical-actuators fretting-fatigue rig at the University of Brasilia, with experimental conditions ensuring different stress gradient and later different volume solicited under the contact. Damage mechanisms were studied using post-mortem analysis with a confocal microscope on some contact elements tested.It was shown on this thesis, for a Ti-6Al-4V alloy, that a nonlocal approach, based on equivalent velocity field on a determined area around the contact, leads to good expectation for the determination of fretting fatigue lives. The influence of the bulk stress for the description of the fretting fatigue crack initiation and propagation was also determined and it appears that it could not be neglected for the determination of the crack initiation boundary. As a matter of fact, if around 75% of the crack initiation mechanism in fretting fatigue is controlled by the contact stresses, i.e. shear and contact stresses, the consideration of the normal stress allows to obtain more realistic prediction. The study of the size effect was divided into two phases. First the influence of the volume stressed was investigated by reducing the width of the contact but maintaining the stress gradient under the contact and the damaged area within the slip zone constant. Then, the influence of the damaged area within the slip zone was isolated by maintaining the experimental parameters, i.e. σB,max/p0 and Q/fP, constant while the damaged area under the slip zone was reduced. The experimental results were analysed by applying a fatigue criterion, the Modified Wöhler Curve Method, in conjunction with the Theory of the Critical Distance. It was found that none of these two parameters influences significantly the fretting fatigue lifetimes, and so the term ‘size effect’ usually referenced in the literature as a damaging effect should refer only to the gradient effect.

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

Notre hypothèse est que l'estradiol (E2) et la progestérone (PR) participent au développement des chémorécepteurs périphériques et affectent les réponses métaboliques et ventilatoires à l'hypoxie des rats. Des rates lactantes sont traitées durant 14 jours avec une solution véhicule ou de l'estradiol (7.14|^g/jour) ou de la progestérone (1mg/jour) ou de la combinaison E2+PR à l'aide de micropompes osmotiques. Des mesures de ventilation et de métabolisme par pléthysmographie barosensible sont effectuées sur les ratons âgés de 10 jours (P10) ou de 60 jours (P60) en normoxie et en réponse à une hypoxie aiguë. En normoxie à P10, E2 réduit le métabolisme, la fréquence respiratoire et la température rectale. En hypoxie à P10, E2 abolie la réponse thermale et PR stimule la réponse ventilatoire. À P60, toutes situations confondues, PR augmente le métabolisme et E2 diminue la fréquence respiratoire et augmente le volume courant. / This study describes the effects of estradiol (E2) and progesterone (PR) in the development of the metabolic and respiratory responses in hypoxia of adult and newborn male rats. Methods: lactating mothers were implanted with a subcutaneous osmotic micropompe which deliver E2 (7.14ug/day) or PR (1mg/day) or both or control solution. By plethysmography technic, we analysed ventilation and metabolism under normoxic and hypoxic condition at day 10th (P10) and at day 60* (P60). In P10 rat, our results show that E2 reduces metabolism, respiratory frequency and basal thermoregulation in normoxia. When exposed to hypoxia, estradiol maintains the body temperature whereas PR and control's temperature decrease. Moreover, PR induces an increase of ventilatory response. Regarding to long term effects of neonatal steroids in normoxia and hypoxia, PR increases metabolism and E2 decreases the respiratory frequency and increases the tidal volume.