L'objectif général de cette thèse est de contribuer à l'avancement de la connaissance de l'impact de l'activité àméso-échelle du Courant Nord (CN) au large du Var sur sa circulation en aval et des interactions de ce courantde bord avec la dynamique côtière, particulièrement dans une baie semi-fermée peu profonde : la baie deHyères. Ces travaux se sont appuyés sur deux configurations numériques réalistes à haute résolution basées surle code NEMO et emboîtées avec AGRIF : une première de la façade méditerranéenne française à unerésolution spatiale de 1,2 km et une seconde le long des côtes varoises à 400 m de résolution.La comparaison des simulations obtenues avec des observations (radar HF, ADCP, glider, SST satellite) apermis de confirmer le réalisme des configurations, et de montrer l'apport d'une résolution de l'ordre de 400 msur la dynamique dans une baie mais également sur le CN et son écoulement en aval.Enfin, une étude de paramétrisation de l'advection horizontale et du mélange vertical a permis d'améliorerl'impact d'un downscaling dans la région d'étude, et particulièrement concernant la représentation de lacirculation au sein de la baie semi-fermée. / The main objective of this work is to improve our knowledge on the impact of the Northern Current (NC)mesoscale activity off the Var coast on its downstream flow and on the links between this boundary current andthe coastal dynamics, particularly in a semi-enclosed bay and shallow: the bay of Hyères. To do so, twonumerical realistic configurations at high-resolution were used. Based on the NEMO code and nested withAGRIF, the first one covers the French Mediterranean coasts at 1,2 km and the second one covers the Varcoasts with a spatial resolution of 400 m.Simulations comparisons with ocean observations (HF radar, ADCP, glider, satellite SST) confirm therealism of the configurations, and show the contribution of a 400 m spatial resolution on the simulateddynamics in the bay but also on the NC and its downstream flow.Finally, a parametrization study on the horizontal advection terms and vertical mixing provide an improvementof the impact of a downscaling in the studied area, and particularly for the simulated dynamics in the semienclosedbay.

Nos travaux de recherche s'inscrivent dans le contexte du prototypage rapide, plus particulièrement dans celui du procédé de fabrication par couches solides, la Stratoconception, Ce procédé consiste en la décomposition automatique de l'objet en une série de couches élémentaires appelées strates, dans lesquelles des inscris de positionnement sont placés. Chacune de ces strates est directement mise en panoplie, puis fabriquée par micro-fraisage rapide 2,5 axes ou par découpe 5 axes à partir de matériaux en plaques. Tous ces éléments sont ensuite assemblés afin de reconstituer la pièce finale. Si l'usinage est aujourd'hui entièrement automatisé grâce aux logiciels et aux machines dédiés, l'assemblage est une opération qui demande encore une intervention manuelle de l'utilisateur du procédé.<br />Un bilan des méthodes actuelles utilisées pour l'assemblage des strates (collage, brasage, assemblage mécanique...) montre les inconvénients et les limitations de ces techniques de fixation. L'étape d'assemblage est essentielle car elle influe sur la qualité géométrique, sur la tenue mécanique et sur le temps de réalisation de la pièce. Les techniques utilisées aujourd'hui ne garantissent pas toujours la répétabilité du système et peuvent entraîner une rupture de la chaîne numérique du procédé.<br />Notre contribution porte sur une nouvelle méthode d'assemblage, l'emboîtement. Elle permet l'intégration d'entités d'assemblage au sein des couches, elle améliore la fixation de celles-ci et elle réduit le temps de montage et surtout les coûts qu'il engendre. Pour cela, nous avons développé un système de génération automatique des entités dans le processus. Ce système permet de réduire le travail nécessaire pour réaliser l'assemblage des pièces et rend ainsi l'opération d'assemblage systématique, en minimisant les interventions manuelles et les incertitudes dues au choix de l'utilisateur. Les outils et méthodes logicielles permettent d'automatiser cette opération, en définissant les entités d'assemblage, leur forme, leur dimensionnement et surtout leur positionnement au sein des couches. Nous présentons diverses approches de localisation de ces entités au travers d'algorithmes de placement par grilles, par forces de répulsion ou par un algorithme génétique de recherche du k-gon maximum inscrit. Le développement d'un algorithme original de localisation automatique des entités par squelettisation a permis d'optimiser le placement des entités par rapport à la géométrie des couches. Ses résultats sont analysés et comparés à une localisation par grille.<br />Une seconde approche est proposée : l'emboîtement complet. La génération de l'emboîture à partir des contours de l'inter-strate induit la problématique des formes imbricables, c'est-à-dire la création de formes mâles et femelles complémentaires et réalisables par l'outil d'usinage (problème d'accessibilité de l'outil).<br />Enfin, nous concluons le mémoire en mettant en évidence les premiers résultats industriels au travers des outils implémentés dans le logiciel du procédé et des pièces réalisées par cette nouvelle méthode.

Pour estimer le niveau de bruit à grande distance d'une source sonore en site non plan, il est nécessaire de prendre en compte les variations spatio-temporelles des champs micrométéorologiques dans le bas de la couche limite atmosphérique. L'objectif de l'étude est de simuler finement l'évolution des champs météorologiques sur terrain d'orographie modérée, de manière à caractériser les sites non plans d'un point de vue micrométéorologique pour l'acoustique.<br />On a développé deux outils numériques associés au support principal de l'étude, le code atmosphérique Submeso. Le préprocesseur météorologique MPP construit, à partir de paramétrisations récentes, des profils verticaux des grandeurs météorologiques sur toute la hauteur de la couche limite atmosphérique. Ils servent à forcer l'écoulement dans le domaine de calcul. Le couplage du MPP avec Submeso est validé sur deux types d'écoulements plans : un écoulement convectif et un écoulement cisaillé en atmosphère neutre, par simulation des grandes échelles. Les résultats sont comparés favorablement à ceux de Moeng & Sullivan (1994). Afin d'atteindre une fine résolution locale tout en intégrant les conditions météorologiques régionales, un module d'emboîtement de domaines est couplé à Submeso. On porte une attention particulière au choix des conditions optimales aux limites du domaine emboîté à la lumière d'une étude bibliographique pointant les problèmes liés à cette technique. La méthode est testée sur deux configurations : un écoulement plan en atmosphère neutre et un écoulement au-dessus d'une colline 2D en atmosphère stable.<br />Ces outils numériques sont appliqués à la simulation de l'écoulement sur le site réel du val du Vicoin : sur une configuration monogrille en conditions instables ou neutres académiques, et sur une configuration emboîtée (one-way) en conditions « réalistes » issues de données expérimentales. L'accent est mis sur l'analyse des effets topographiques obtenus, par comparaison avec des mesures in situ.

La prise en charge des adolescents auteurs d’actes transgressifs consiste à assurer la relance du processus de subjectivation entravé par le processus adolescent et les traumas infantiles. Les transformations liées à l’adolescence laissent les jeunes sujets aux prises avec une excitation désorganisatrice ou absente et une souffrance non reconnue, qui se manifestent dans des somatisations et des agirs répétitifs. Ces modalités d’expression de la souffrance sur la scène institutionnelle sont en attente d’une réponse de l’environnement. L’organisation du dispositif de prise en charge permet la relance des processus adolescent et de subjectivation et apporte une réponse à la souffrance des adolescents :- s’il prend les caractéristiques du rite d’initiation (contention dans un espace en vue d’une réinsertion dans la société après avoir subi des transformations).- s’il permet un emboîtement d’enveloppes (intrainstitutionnelles ou interinstitutionnelles) contenantes et pare-excitantes, utilisées par les adolescents pour suppléer aux défaillances de certaines fonctions de leur appareil psychique (espace psychique élargi).- s’il propose un accompagnement caractérisé par le « vivre avec » et le « faire avec ». Ces modalités d’intervention favorisent les processus de transformations psychiques grâce aux réponses apportées par les professionnels, et, autorisent les adolescents à trouver-créer ce dispositif pour construire leur avenir (notion de contenir). Dans ce cadre, l’enfermement sert de médiation éducative et thérapeutique. La place du psychologue, dans le « vivre avec », favorise la mise en sens des projections des adolescents et une restitution auprès d’eux de leurs vécus internes matérialisant une continuité psychique entre la réalité externe et la réalité interne. Dans sa fonction de réceptivité et de présence, il assure la réappropriation des vécus projetés et de la groupalité interne. / The care of teenage authors of transgressive acts consists in ensuring the revival of the subjectivation process hampered by the adolescent process and the infantile traumas. The transformations that adolescence involves let the young people in the grip of a disorganising or inexistant excitation and a denied distress they express through somatizations and repetitive passages to the act. These means of suffering expression on the institutional scene are expecting an environment answer. The organisation of the care plan reactivates both the adolescent and subjectivation processes and responds to the suffering of the young:- if it has the features of the initiation rite (the contention aims at a reinsertion into society after transformations occurred).- if it allows a stacking of the envelopes (intrainstitutional or interinstitutional) which have containing and counter-excitation functions, and that adolescents employ for filling the deficiences of some of their psyche functions (enlarged psychic space).- if it provides a support made with the « vivre avec » and the « faire avec ». These terms of intervention facilitate the psychic transformations processes thanks to the support professionnals provide and permit the adolescents to find-create this mechanism for building their future (notion of contain). In this context, the contention means educative and therapeutic mediation. The function of the psychologue, in the « vivre avec », helps in giving a meaning to the projections of the adolescents and a restitution to them of their internal experiences materializing a psychic continuity between external reality and internal reality. As part of his receptivity and presence functions, he ensures reappropriation of the projected experiences as well as the internal groupality.

En vue de comprendre et prévoir les modes de dispersion des polluants émis dans les zones urbanisées, des simulations numériques sont menées à haute résolution. L'objectif est de reproduire les caractéristiques atmosphériques au-dessus d'un milieu complexe urbanisé. On a développé une méthode précise de mise en œuvre des simulations numériques de l'atmosphère urbaine à haute résolution spatiale en se basant sur trois outils complémentaires, optimisés sur l'exemple de Marseille : le modèle atmosphérique SUBMESO, en mode SGE (simulation des grandes échelles), le modèle de sol pour les échelles sub-meso urbanisé SM2-U, le logiciel de cartographie des caractéristiques morphologiques de la canopée urbaine DFMap. Pour pouvoir simuler l'atmosphère de villes côtières, on a développé et validé une méthode de calcul des flux à l'interface mer – atmosphère adaptée aux données de température disponibles par mesure ou télédétection. Une étude de sensibilité est ensuite menée sur une configuration académique de ville dans son environnement rural et/ou côtier, à l'aide de douze simulations permettant d'évaluer les rétroactions entre le modèle de sol et le modèle atmosphérique. Cinq autres simulations sont effectuées sur la région marseillaise au cours d'une période d'observation intensive de la campagne expérimentale CLU – ESCOMPTE, avec trois grilles emboîtées, permettant la première validation du couple SUBMESO – SM2-U, l'analyse des interactions entre la ville, les systèmes de brise et la topographie, et aussi l'étude des champs turbulents à très haute résolution. La méthode développée peut être utilisée pour l'étude de la qualité de l'air d'autres agglomérations.

La notion de cause est l’alpha et l’oméga de l’Éthique. Mais elle apparaît principalement de manière oblique : à travers « l’idée d’une cause extérieure » qui accompagne les passions dérivées. La cause, imaginée de façon assignable, n’est en fait plus assignable. L’individu étant complexe, il est difficile de démêler ce qui lui arrive de l’extérieur, de ce qui est produit par l’intérieur. Dans la passion, on se modifie à son insu pour devenir un sujet de ce qui lui arrive, et comprend la cause de ce changement sous la forme d’un récit. Cette dynamique imaginaire, nous l’appelons « causalité imaginaire » et nous l’expliquons en termes mécaniques. Nous dégageons d’abord l’essentiel de la mécanique spinoziste : la positivité ontologique de chaque idée (nature agissante) ; la multiplicité des référentiels qui se croisent en une seule et même nature (enveloppement) ; et le concept d’individu originairement composé (emboîtement des individus). La coexistence de ces référentiels autour d’un seul, voilà ce qui constitue la structure de la causalité imaginaire, et la variation de leur proportion, son contenu effectif. Conformément à cette structure, nous appliquons le « conatus », principe d’autoconservation, en premier aux idées ou affects, pour montrer que le désir, essence actuelle de l’homme, est un complexe d’affects qui, individus eux-mêmes, médiatisent l’influence des autres. Il en résulte que la causalité imaginaire est la causalité mécanique elle-même, relative aux individus complexes. Enfin, tout en nous référant à la causalité psychique freudienne, nous tentons d’esquisser un nouveau concept d’Inconscient, comme rapport sans sujet ou structure sans centre. / The notion of cause is the alpha and omega of Ethics. But it appears mostly in an oblique way: through "the idea of ​​an external cause" that accompanies the derived passions. The cause, imagined assignable, is actually no more assignable. As the individual is complex, it is difficult to disentangle what is happening in it from the exterior, from what is produced by the interior. In passion, one is modified unwittingly to become a subject of what happens to him, and understand the cause of this change under the form of a story. This imaginary dynamics, I call it "imaginary causality" and explain it in mechanical terms. I establish first the key features of Spinoza’s mechanics: the ontological positivity of each idea (acting nature); the multiplicity of referential frames that intersect at a single nature (envelopment); and the concept of the individual as originally composed (nesting individuals). The coexistence of these referential frames around only one of them, this is precisely what constitutes the structure of imaginary causality, and the variation of their proportion, its actual content. In accordance with this structure, I apply "conatus", self-preservation principle, to ideas or affects at first, to show that desire, actual essence of a man, is a complex of affects which, as individuals themselves, mediate the influence of others. It turns out that imaginary causality is the very mechanical causality, concerning the complex individuals. Finally, while I refer to Freudian psychic causality, I attempt to outline a new concept of the unconscious: as relation without a subject or structure without a center.

Les systèmes et matériaux mécaniques non linéaires sont largement utilisés dans divers domaines. Cependant, leur modélisation et leur conception ne sont pas triviales car elles nécessitent une compréhension complète de leurs non-linéarités internes et d'autres phénomènes. Pour permettre une conception efficace, nous devons d'abord introduire des modèles de calcul afin de caractériser avec précision leur comportement complexe. En outre, de nouvelles techniques de conception inverse sont également nécessaires pour comprendre comment le comportement change lorsque nous modifions les paramètres de conception des systèmes mécaniques non linéaires et des matériaux. Par conséquent, dans cette thèse, nous présentons trois nouvelles méthodes pour la modélisation informatique et la conception de systèmes mécaniques non linéaires et de matériaux. Dans le premier article, nous abordons le problème de la conception de systèmes mécaniques non linéaires présentant des mouvements périodiques stables en réponse à une force périodique. Nous présentons une méthode de calcul qui utilise une approche du domaine fréquentiel pour la simulation dynamique et la puissante analyse de sensibilité pour l'optimisation de la conception afin de concevoir des systèmes mécaniques conformes avec des oscillations de grande amplitude. Notre méthode est polyvalente et peut être appliquée à divers types de systèmes mécaniques souples. Nous validons son efficacité en fabriquant et en évaluant plusieurs prototypes physiques. Ensuite, nous nous concentrons sur la modélisation informatique et la caractérisation mécanique des matériaux non linéaires dominés par le contact, en particulier les matériaux à emboîtement discret (DIM), qui sont des tissus de cotte de mailles généralisés constitués d'éléments d'emboîtement quasi-rigides. Contrairement aux matériaux élastiques conventionnels pour lesquels la déformation et la force de rappel sont directement couplées, la mécanique des DIM est régie par des contacts entre des éléments individuels qui donnent lieu à des contraintes de déformation cinématique anisotrope. Pour reproduire le comportement biphasique du DIM sans simuler des structures à micro-échelle coûteuses, nous introduisons une méthode efficace de limitation de la déformation anisotrope basée sur la programmation conique du second ordre (SOCP). En outre, pour caractériser de manière exhaustive la forte anisotropie, le couplage complexe et d'autres phénomènes non linéaires du DIM, nous introduisons une nouvelle approche d'homogénéisation pour distiller des limites de déformation à grande échelle à partir de simulations à micro-échelle et nous développons un modèle macromécanique basé sur des données pour simuler le DIM avec des contraintes de déformation homogénéisées. / Nonlinear mechanical systems and materials are broadly used in diverse fields. However, their modeling and design are nontrivial as they require a complete understanding of their internal nonlinearities and other phenomena. To enable their efficient design, we must first introduce computational models to accurately characterize their complex behavior. Furthermore, new inverse design techniques are also required to capture how the behavior changes when we change the design parameters of nonlinear mechanical systems and materials. Therefore, in this thesis, we introduce three novel methods for computational modeling and design of nonlinear mechanical systems and materials. In the first article, we address the design problem of nonlinear mechanical systems exhibiting stable periodic motions in response to a periodic force. We present a computational method that utilizes a frequency-domain approach for dynamical simulation and the powerful sensitivity analysis for design optimization to design compliant mechanical systems with large-amplitude oscillations. Our method is versatile and can be applied to various types of compliant mechanical systems. We validate its effectiveness by fabricating and evaluating several physical prototypes. Next, we focus on the computation modeling and mechanical characterization of contact-dominated nonlinear materials, particularly Discrete Interlocking Materials (DIM), which are generalized chainmail fabrics made of quasi-rigid interlocking elements. Unlike conventional elastic materials for which deformation and restoring forces are directly coupled, the mechanics of DIM are governed by contacts between individual elements that give rise to anisotropic kinematic deformation constraints. To replicate the biphasic behavior of DIM without simulating expensive microscale structures, we introduce an efficient anisotropic strain-limiting method based on second-order cone programming (SOCP). Additionally, to comprehensively characterize strong anisotropy, complex coupling, and other nonlinear phenomena of DIM, we introduce a novel homogenization approach for distilling macroscale deformation limits from microscale simulations and develop a data-driven macromechanical model for simulating DIM with homogenized deformation constraints.