De nos jours, les politiques environnementales sont devenues plus strictes envers l’industrie automobile pour réduire les émissions de CO2, donc les structures légères utilisant des matériaux de haute résistance sont d’un grand intérêt. Deux modèles différents EF, à savoir "Solid Refine Model" (SRM) et "Shell Coarse Model " (SCM) ont été développés et sont utilisés comme modèles standard par Faurecia Automotive Seating (Caligny). Le SRM est capable de prédire avec précision le comportement de soudage local, mais malheureusement, en raison de son coût de calcul élevé, le SRM n’est pas adapté à une modélisation de si`ge de voiture complète. D’autre part, le SCM est efficace sur le plan numérique, mais il ne peut pas prédire le comportement de la ligne de soudure. L’objectif de la présente thèse est de développer un modèle EF multi-matèriel dans le logiciel commercial Ls-dyna, qui améliorera le SCM pour permettre une prédiction précise du comportement de la ligne de soudure jusqu’à l’échec avec un coût de calcul raisonnable. Le modèle FE quadrilatère standard est développé et enrichie à l’aide d’une méthode récemment développée appelée "Interpolation Covers Method" (ICM) pour capturer les gradients de la solution avec précision sans raffinement de maillage. Un modèle de matériau élasto-plastique est développé dans le logiciel commercial Ls-dyna qui prend en compte deux matériaux différents à savoir BM et HAZ dans un seul élément de coque. Le modèle généralisé d’endommagement dépendant de l’état de contrainte a été implémenté comme UMAT dans le logiciel commercial Ls-dyna pour prédire l’échec de la ligne de soudure dans SCM. Les différents développements ont permis au SCM de prédire avec précision le comportement complexe de la ligne soudée jusqu’à l’échec, à faible coût de calcul compatible avec les besoins industriels. / Nowadays environmental policies have become more strict towards the automotive industry to reduce the CO2 emission, therefore lightweight structures using high strength materials have become of great interest. Two different FE models namely “Solid Refine Model” (SRM) and “Shell Coarse Model” (SCM) have been developed and are being used as standard models by Faurecia Automotive Seating (Caligny). The SRM is capable to predict accurately the local welding behavior but unfortunately, due to its high computational cost, the SRM is not suitable for a full car seat modeling. On the other hand, the SCM is computationally efficient but it cannot predict the weld line behaviour. The aim of the present thesis is to develop a multimaterial FE model within the Ls-dyna commercial software, which will enhance the SCM to allow the accurate prediction of weld line behavior until failure with a reasonable computational cost. The standard quadrilateral shell FE is developed and enriched using a recently developed method called the “Interpolation Covers Method” (ICM) to capture the solution gradients accurately without mesh refinement. An elasto-plastic material model is developed within Ls-dyna commercial software which takes into account two different materials namely BM and HAZ inside a single shell element. The Generalized Incremental Stress State dependent damage Model has been implemented as a UMAT within Ls-dyna commercial software to predict the weld line failure in SCM. The different developments have allowed the SCM to become able to predict the complex behavior of the welded line accurately until failure, at low computational cost compatible with the industrial needs.

Les réseaux Telecom sont désormais en charge du transport d’une large variété de trafic de types donnés, voix, vidéo et autres protocoles industriels réclamant des garantie de qualité de service strictes. L’ingénierie de trafic permet non seulement d’optimiser les ressources réseaux mais aussi de parvenir à garantir ces qualités de service exprimées en termes de délais dans le réseau, de gigue mais aussi de taux de disponibilité en présence de pannes de liens ou de nœuds. La technologie MPLS TE, basée sur la commutation de labels le long de chemins contraints a permis d’atteindre ces objectifs et fut déployée dans de nombreux réseaux. L’objectif de cette thèse est de proposer un nouveau modèle architectural nommé PCE, ainsi que des protocoles et algorithmes novateurs afin de résoudre plusieurs problèmes d’envergure liés à l’ingénierie de trafic et disponibilité du réseau. L’architecture PCE est tout d’abord décrite ainsi que le protocole de signalisation PCEP utilisé entre clients et serveurs, puis les protocoles de découvertes de PCE et algorithmes de partage de charge. Ensuite un nouvel algorithme récursif est spécifié permettant grâce à un calcul collaboratif et récursif distribué impliquant une suite de PCEs de calculer le chemin optimal pour des tunnels inter-domaines. Un nouveau paradigme pour le calcul des chemin de secours est spécifié qui permet à chaque nœud d’agir en tant que PCE pour le calcul des tunnels de secours de chacun de ses voisins dans l’hypothèse que sa propre panne, permettant une utilisation partagée des ressources réseau dédiées au secours pour des tunnels protégeant des ressources indépendantes... / Modern data networks carry a wide variety of traffic such as voice, video, data and other industrial protocols that require guaranteed quality of service. Traffic Engineering (TE) allows for network resource optimization while meeting service level agreement for these sensitive traffics in terms of delays, jitter but also network reliability in case of network element failure. To that end a technology making use of constrained paths using label switching (called MPLS TE) has been developed and widely used in a number of networks. The objective of this thesis is to propose a new architecture model referred to as the Path Computation Element (PCE) along with a number of protocols and algorithms in order to tackle a number of technical challenges. First the PCE architecture is described in terms of functional blocks with its protocols: the signalization protocol called PCEP used between client and servers in charge of computing label switched path in the network, the process of PCE discovery and load balancing. Then a new backward recursive algorithm is specified allowing for the computation of optimal inter-domain tunnels, which involves a series of stateless PCEs. We then introduce a paradigm shift consisting distributing the computation of backup tunnels in the network used by the well-known technology called Fast Reroute. Thanks to this new paradigm, each node independently acts as a PCE computing the back tunnels of all of its neighbors, thus maximizing the degree of sharing of the backup capacity among tunnels that protect independent resources. We conclude this thesis by showing how the PCE architecture can be applied (with adaptations specified in the last two chapt...

La simulation numérique des procédés de mise en forme joue un rôle important lors de la conception des gammes d'outils. Dans ce travail, nous utilisons la simulation éléments finis afin d'optimiser automatiquement les formes des outils de forgeage à chaud, par une approche de type inverse. Cette méthode a été appliquée à des gammes en deux passes, à symétrie axiale. Les outils à optimiser sont décrits par des courbes b_splines. Les problèmes majeurs de conception sont abordés: défaut de repli et d'aspiration, remplissage complet de la matrice de finition et amélioration des caractéristiques métallurgiques de la pièce forgée. Les solutions sont déterminées par l'utilisation d'algorithmes de quasi-newton, avec ou sans contrainte. Les dérivées des fonctions coût, par rapport aux paramètres de forme, sont obtenues par différentiation des équations discrètes régissant le problème de mise en forme. La méthode ainsi développée pour l'analyse de sensibilité tient compte de l'instationnarité du procédé et du caractère évolutif du contact. Le logiciel ainsi mis en œuvre a été appliqué à plusieurs problèmes industriels d'optimisation de forme d'outil.

Les microsatellites, séquences répétées en tandem de période une à six paires de bases, sont des entités génomiques présentes dans tous les organismes qu'ils soient animaux, végétaux ou microbiens. Ils présentent un cycle de vie caractérisé par trois phases principales : une apparition et une maturation, une dynamique à l'état mature, puis une dégénérescence. Nous nous intéressons dans cette thèse à la première phase, l'apparition des microsatellites. <br />Pour traiter ces questions, nous nous sommes basés sur l'analyse de la séquence du génome humain. L'une des lacunes de ce type d'analyse est qu'il faut d'abord extraire les microsatellites du génome, et qu'il existe plusieurs algorithmes de nature et fonctionnement différents. La première partie de cette thèse se concentre donc sur la comparaison de quelques-uns des principaux algorithmes de recherche de répétitions en tandem, et dresse un portait des différentes qualités et limitations de chacun des algorithmes.<br />Deux possibilités majeures sont détaillées, l'apparition par l'intermédiaire d'éléments transposables (ETs), et l'apparition spontanée à partir d'une séquence quelconque. Dans le premier cas, l'étude est focalisée sur le rôle des queues polyA des séquences Alu chez les primates. La question de l'apparition à partir d'une séquence quelconque cherche à établir l'impact de trois mécanismes mutationnels différents sur la création et le développement primordial des microsatellites : la mutation ponctuelle, le glissement de polymérase et la micro-duplication adjacente de quelques nucléotides. Un modèle général d'apparition des microsatellites est aussi proposé, suggérant une dynamique d'apparition plus complexe que ce qui était précédemment supposé.

Les éléments transposables (ETs) sont des composants ubiquitaires des génomes eucaryotes, parfois prépondérants chez les plantes. Ce sont des séquences mobiles, potentiellement mutagènes, reconnues comme des acteurs de l’évolution des génomes. Cependant, la plupart des ETs sont aujourd’hui inactifs car réprimés par des mécanismes épigénétiques très efficaces. Néanmoins, ces derniers peuvent être relâchés par des stress, conduisant à la réactivation d’ETs. De tels stress sont-ils suffisants pour activer la transposition dans les populations naturelles? L’application répétée d’un stress peut-elle expliquer les pics d’activité transpositionnelle qui ont eu lieu en conditions naturelles? De récents travaux chez un mutant d’Arabidopsis thaliana, affecté dans une voie de répression d’ETs, le RdDM (RNA-directed DNA Methylation), ont démontré qu’un stress thermique conduisait à la réactivation transpositionnelle d’un ET. Mes travaux de thèse portent sur l’étude de riz sauvage et d’un mutant non décrit, affecté dans le RdDM, cultivés en conditions normales ou de stress thermique sur plusieurs générations. Les objectifs de mes travaux ont été de déterminer (1) l’impact de la mutation sur les différentes étapes d’activation rétrotranspositionnelle et (2) l’activation rétrotranspositionnelle en réponse à un stress thermique. Une part importante de ce travail a été consacrée au développement et à la comparaison de méthodes d’identification des mouvements d’ETs et différentes approches « omiques » ont été utilisées. La réactivation de 5 ETs dans les plantes mutantes, dont la mobilité n’avait pas encore été observée, suggère que la voie RdDM est impliquée dans le contrôle de leur répression. De plus, nos résultats confirment que les ETs ne sont pas tous réprimés par les mêmes voies de régulation. / Transposable elements (TEs) are ubiquitous among eukaryotic genomes sometimes overriding in plants. Due to their ability to replicate and transpose, they are potentially mutagenic and recognized as actors of genome evolution. However, the analysis of the transpositional activity of TEs in different plant species have shown that most of them are maintained in a transcriptionally inactive state through powerful and specific epigenetic mechanisms. These silencing processes can nevertheless be allievated under stress conditions, leading to TE reactivation. Are these stress sufficient to activate transposition in natural populations? Are repeated heat stress able to trigger transposition and therefore lead to bursts of transposition? In recent reports, reactivation of retrotransposons has been shown in Arabidopsis thaliana mutants impaired in the RdDM pathway (RNA-directed DNA Methylation) and submitted to heat stress. My PhD works reports the study of of a wild rice and a new rice mutant, affected in the RdDM, cultivated under optimal or heat stress conditions over generations. Here, we propose to determine (1) the impact of the mutation at the different levels leading to the retrotranspositional activation and (2) the retrotranspositional activity in response to heat stress. An important part of this work has been devoted to the development and the comparison of different methods to identify TE movements, and different -omics approaches have been used. The reactivation of 5 new TEs in mutants, suggests that the RdDM pathway is involved in the control of the repression of these TEs. Furthermore, our result confirm that all TEs are not regulated through the same pathways but are under the control of different lock.

L'objectif de cette étude est d'analyser le gradient des contraintes résiduelles induites par le traitement de choc laser (CL) sur 2 alliages d'aluminium (6056-T4 et 2050-T8) par la diffraction des rayons X (DRX) et par modélisation numérique en éléments finis, en portant une attention particulière à l'extrême surface du matériau. Pour étudier le gradient des contraintes résiduelles (CR) à l'extrême surface (moins de 10 μm), deux méthodes d'analyse par DRX en faible incidence (sin²ψ* et multi-réflexions) ont été adaptées et appliquées. Les deux méthodes ont été testées avec succès et ont permis pour la premières fois, d'accéder aux états mécaniques proches de la surface après CL. Un modèle de simulation numérique en 3D de l'état mécanique induit par choc-laser a également été développé au cours de cette étude. L'utilisation de chargements P=f(t) valides et de conditions aux limites réalistes (élément infinis en bord de massif) a permis d'estimer les déformations et les contraintes résiduelles introduites par un ou par plusieurs impacts laser. Différentes améliorations ont pu être apportées au modèle, comme la prise en compte de comportements distincts pour les couches superficielles, et le matériau à cœur. Le modèle a été appliqué à différentes conditions expérimentales (taux de recouvrement, diamètre d'impact et pression variables) et a pu être confronté avec succès en expérience, que ce soit pour la simulation de mono-impact laser ou pour la simulation de multi-impacts. L'approche numérique nous a également permis d'évaluer l'hétérogénéité de la distribution de contraintes résiduelles en surface du matériau.

Le PolyAmide 6 (PA6) est un polymère semi-cristallin couramment utilisé dans des structures sollicitées en fluage. A température ambiante, le PA6 présente une viscosité importante. L'objectif de cette étude consiste à analyser d'une part, le comportement mécanique du PA6, et d'autre part de comprendre les mécanismes d'amorçage et de propagation de fissures, sous chargement statique à température ambiante. Des essais mécaniques ont été réalisés sur éprouvettes axisymétriques lisses et entaillées, avec différents rayons en fond d'entaille. Des courbes contraintes / déformations ont été obtenues à partir d'essais de traction monotone, à différentes vitesses de chargement. Ensuite, des essais de fluage ont été réalisés pour décrire l'évolution de la déformation de fluage en fonction du niveau de contrainte appliquée. Un stade de fluage secondaire stabilisé a d'ailleurs été observé et deux régimes de vitesse de déformation de fluage, dépendant du niveau de contrainte appliquée, ont été mis en évidence. Des observations microscopiques, après cryofractographie, ont permis de révéler la microstructure sphérolitique initiale du PA6 de l'étude. Une porosité initiale de 1,5% a également été mise en évidence. Les analyses réalisées, à la suite d'essais interrompus ou surdes faciès de rupture, ont permis de mettre en évidence les mécanismes de déformation et d'endommagement. Aussi, les observations des faciès de rupture ont clairement mis en évidence les mécanismes de transition entre les zones ductiles et la rupture finale fragile. Il semblerait enfin que le régime ductile, basé sur la croissance et la coalescence des cavités, évolue différemment en fonction du taux de triaxialité des contraintes. Les essais de fluage sur éprouvettes lisses ont permis l'identification des paramètres matériaux nécessaires aux modélisations analytique et par Eléments Finis. Des modèles multimécanismes, physiquement motivés et dédiés au calcul par Eléments Finis, sont proposés, prenant en compte le taux de cristallinité. On se propose d'utiliser les outils de la Mécanique Non Linéaire de la Rupture pour estimer la durée de vie d'une structure : l'approche globale permet d'établir une courbe maîtresse reliant le temps à rupture au paramètre de chargement C*. Les résultats des essais sur éprouvettes fissurées ont permis de calcul le paramètre C*. Enfin des modèles multimécanismes, physiquement motivés et dédiés au calcul par Eléments Finis, ont été développés pour modéliser le comportement de structures en PA6. Une modélisation couplée entre comportement et endommagement a été proposée afin de tenter de prendre en compte l'ensemble des résultats et conclusions apportées dans les thématiques précédentes. L'utilisation de la Mécanique des Milieux Poreux permet notamment de simuler la croissance des cavités lors du régime de fissuration ductile. L'influence des coefficients relatifs à l'endommagement a été décrite. L'accès aux variables locales ainsi qu'aux tenseurs des contraintes et déformations, propres aux phases amorphe et cristalline, est possible : l'évolution de la porosité propre à chaque phase a ainsi été analysée, en comparaison des mécanismes d'endommagement précédemment décrits.

L'optimisation fine des structures composites nécessite de mettre en place des outils de modélisation du comportement mécanique de plus en plus sophistiqués et en prenant en compte les spécificités de ces matériaux-structures. Un modèle de type laser-wise est utilisé ici. Il est basé sur les travaux de l'équipe structure hétérogènes de l'UR Navier. Ce modèle comporte 5n champs cinématiques pour un multicouche à n couches et porte le nom "M4-5N". Il approche chaque couche par une plaque de Reissner et intègre des efforts d'interface généralisés. La première version du code d'EF appelé MPFEAP (MultiParticle Finite Element Analysis Program) est enrichie ici par un module dynamique qui permet de calculer des modes propres et un problème d'impact, et par la prise en compte d'interfaces non linéaires ou imparfaite, qui reste une zone frontière entre deux couches mais avec son propre comportement en prenant en compte que les cisaillements transverses et les contraintes normales.

Une nouvelle chaîne de traction dédiée à un véhicule hybride électrique de poids lourds a été développée dans ces travaux de recherche. A ce stade, la conception et l'optimisation des composants électriques de la chaîne de traction ont été étudiées, notamment les machines synchrones à aimants permanents et les onduleurs de tension associés, ainsi que le train Ravigneaux. En ce qui concerne la conception, un modèle analytique a été créé et qui permet de répondre au cahier des charges simultanément. Les différentes contraintes multiphysiques ont été prises en compte dans le modèle analytique. Ensuite, un modèle numérique via la méthode élément fini a été mise en œuvre. Le modèle numérique nous a permis de valider les performances de la machine électrique. En ce qui concerne l'optimisation, une stratégie de l'optimisation globale a été étudiée. Un exemple d'optimisation a été basé sur un système composé par deux machines électriques et deux onduleurs associés, ainsi que le train Ravigneaux. La comparaison basée sur cet exemple pour l'optimisation locale et globale nous a permis de valider l'avantage de la stratégie de l'optimisation globale. L'expérimentation a été réalisée sur un banc d'essais qui est constitué par la machine prototype et la machine de charge, les deux machines électriques ont été alimentées et pilotées par deux variateurs de fréquence. Les résultats expérimentaux nous ont permis de valider les modèles théoriques.

Afin de comprendre les mécanismes d'usure et de frottement des composites carbone/carbone (C/C) utilisés en freinage aéronautique, un modèle numérique est utilisé pour dissocier les effets mécaniques des effets physico-chimiques et thermiques. Le modèle repose sur l'utilisation d'une approche par éléments finis et de techniques d'homogénéisation appliquées à un volume élémentaire représentatif (VER) du matériau à l'échelle mésoscopique frottant sur une surface rigide ou déformable. A cette échelle, le matériau est décrit par une matrice en carbone et des paquets de fibres de carbone appelés torons, perpendiculaires à la surface frottante. Pour assurer la représentativité de la structure du matériau, plusieurs modèles hétérogènes sont étudiés. Les résultats sont comparés à ceux obtenus avec le modèle homogène équivalent qui découle de l'homogénéisation. L'influence des conditions de contact (la rigidité), ainsi que l'influence de la distribution des torons proches de la surface frottante sur les régimes de vibrations des différents modèles sont mises en évidence. L'extension du modèle numérique à un contact entre deux composites a mis en évidence une forte augmentation des contraintes maximales localisées principales dans les torons présents à la surface frottante. Ces fortes localisations de contraintes peuvent avoir pour conséquence l'endommagement des torons ce qui induit la dégradation de la surface frottante jusqu'aux détachements de particules.