A three-colour pyrometer is built and used to record the transient visible radiation emitted by a fireball produced when a condensed explosive is detonated. Measurements of the radiant intensity at several narrow wavelength bands are used to estimate the temperature of the products within the fireball. For conventional oxygen-deficient homogeneous explosives (TNT and nitromethane), the radiant intensity reaches a maximum typically after tens of milliseconds, but the measured fireball temperature remains largely constant for more than 100 ms, at a value of about 2 000 K, consistent with predictions using equilibrium thermodynamics codes. When combustible metal particles such as aluminium, magnesium or zirconium are added to the explosive, reaction of the particles enhances the radiant energy and the fireball temperature is increased. In this case, the fireball temperatures are lower than equilibrium predictions, but are consistent with measurements of particle temperature in single particle ignition experiments.

In recent years, we have witnessed the introduction of hybrid powertrains into the world of automobile racing. When compared to their conventional counter parts, hybrid powertrains demonstrate increased complexity with added degrees of freedom and technical barriers. For this reason, optimization of these systems becomes significantly more difficult requiring novel techniques. / This thesis documents the work performed to develop simulation techniques intended for the optimization of a series hybrid powertrain which was itself designed for an open wheeled, single seat race vehicle. The methodology employs computer simulation techniques such as driver-in-the-loop and forward facing powertrain models to optimize the vehicle powertrain for a specific set of known race conditions. Data obtained from an existing vehicle and its individual components, was used in the creation and validation of the models developed for this work. / The conclusions of the optimization process agree reasonably with the results from track testing of a subsequent vehicle equipped with a powertrain design based on the work performed. The simulation techniques employed here realized significant improvement in the vehicle performance and provided the ability to optimize the powertrain for any set of known race conditions. / Tout récemment, la motorisation hybride a fait son entrée dans le monde de la course automobile. Ce type de motorisation est beaucoup plus complexe à gérer et à optimiser qu'une motorisation conventionnelle à moteur thermique. Afin d'y parvenir, il est nécessaire d'utiliser de nouvelles techniques de pointe afin de réussir à obtenir d'excellents résultats malgré le grand nombre de variables et de restrictions inhérentes à la motorisation hybride. / Les travaux présentés dans ce document ont pour objectif le développement d'une méthodologie permettant d'optimiser la motorisation d'un véhicule de course existant. Le véhicule en question est de type Formule et comporte une motorisation hybride série. La méthodologie développée emploie des techniques de simulation informatique tel que "driver-in-the-loop" et "forward facing powertrain models". L'utilisation de ces techniques permet d'optimiser la motorisation complexe d'un véhicule de course hybride série pour des conditions de course connues. La création et la validation des modèles utilisés sont basées sur de l'information acquise lors de tests sur route d'un véhicule de course hybride série et lors de tests sur banc d'essai de composants individuels. / Les résultats obtenus via modélisation et simulation informatique concordent de façon adéquate avec les résultats obtenus sur piste lors d'essais fait avec une motorisation élaborée à partir de la méthodologie d'optimisation préalablement développée. Les techniques de simulation utilisées ont permis d'augmenter de façon significative les performances du véhicule de course utilisé. De plus, elles ont rendu possible l'optimisation des paramètres de motorisation hybride série pour des conditions de course connues.

Collagen is a key constituent for a large number of biological materials including bone, tendon, cartilage, skin and fish scales. Understanding the mechanical behavior of collagen's microscale structural components (fibers and fibrils) is therefore of utmost importance for fields such as biomimetics and biomedical engineering. However, the mechanics of collagen fibers and fibrils remain largely unexplored. The main research challenges are the small sample sizes (diameters less than 1 µm) and the need to maintain physiologically relevant conditions. In this work, a microscale mechanical testing device (MMTD) capable of measuring the stress-strain response of individual collagen fibers and fibrils was developed. The MMTD consists of: (i) a transducer from a commercial nanoindenter to measure load and displacement, (ii) an optical microscope to observe the deformation of the sample in-situ and (iii) micromanipulators to isolate, position and fix samples. Collagen fibers and fibrils were extracted from fish scales using a novel dissection procedure and tested using the MMTD. A variety of tensile tests were performed including monotonic loading and cyclic tests with increasing loading rate or maximum displacement. The monotonic test results found that the elastic modulus, ultimate tensile strength and strain at failure range from 0.5 to 1.3 GPa, 100 to 200 MPa and 20% to 60%, respectively. The cyclic tests revealed that the largest increase in damage accumulation occurs at strains between 10% and 20%, when hydrogen bonds at the molecular level are ruptured. Further straining the fibril causes little additional damage accumulation and signals the approach of failure. The addition of water is shown to increase damage tolerance and strain to failure. / Le collagène est un constituant clé pour plusieurs matériaux biologiques incluant les os, tendons et écailles de poisson. Bien comprendre le comportement mécanique des composantes microstructurales du collagène (fibres et fibrilles) est important pour les domaines tel que la biomimétique et l'ingénierie biomédicale. Les principales difficultés sont la petite taille d'échantillons (< 1 µm) et le besoin de maintenir l'échantillon hydraté. Dans ce projet, un système de chargement micromécanique (SCMM) capable de mesurer le comportement mécanique de fibres et fibrilles de collagène a été développé. Le SCMM est composé : (i) d'un senseur provenant d'un nanoindenteur pour mesurer les forces et déplacements, (ii) d'un microscope optique pour observer la déformation d'échantillons in-situ et (iii) de micromanipulateurs pour isoler, positionner et fixer les échantillons. Des fibres et fibrilles de collagène ont été extraites d'écailles de poisson par voie d'une nouvelle procédure et ont été chargées par le SCMM. Plusieurs expériences ont été exécutées incluant des chargements en tension monotone et des chargements cycliques qui varieraient soit le taux de chargement ou le déplacement maximal. Les résultats de chargements monotones démontrent que le module d'élasticité, la contrainte ultime et la déformation au point de rupture se retrouvent entre 0.5 et 1.3 GPa, 100 et 200 MPa et 20% et 60%, respectivement. Les chargements cycliques révèlent que la plus grande augmentation d'endommagement du matériel se produit lors de déformations entre 10% et 20%, ce qui correspond à la rupture de ponts d'hydrogène au niveau moléculaire. Des déformations supplémentaires causent peu de dommage additionnel et signalent la rupture. L'ajout d'eau augmente l'endommagement que peut tolérer le matériau et augmente la déformation au point de rupture.

Have you ever experienced oscillatory motions of the free end your hose while watering your garden? This ordinary phenomenon of a pipe conveying fluid has asserted itself as a paradigm since it is described by quite simple equations and its study has various applications in engineering systems such as heat exchangers, blood circulatory systems as well as mining operations. The scope of the present work is the study of the dynamics of two different kinds of cylindrical pipes: (i) a cantilevered thin-walled pipe, i.e. a cylindrical shell, aspirating air and (ii) a thick-walled pipe subjected to internal, external, or simultaneous internal and external axial flows. This was accomplished for the cantilevered shell by deriving a linear analytical model through a variational principle while taking into account modified boundary conditions, and then by comparing theoretical and experimental results. For the thick wall pipe, the study was mainly experimental. A great part of the work was to design and build an entirely new apparatus allowing the investigation of the dynamics of the pipe in a lot of different configurations. The critical flow velocity and the corresponding frequency of oscillation as well as the pipe behaviour at higher flow velocities are described. / N'avez-vous jamais ressenti un mouvement d'oscillations de l'extrémité libre de votre tuyau pendant que vous arrosiez votre jardin? Ce phénomène, banal pour un tuyau véhiculant un fluide, s'est imposé comme un problème fondamental puisqu'il est gouverné pas des équations relativement simples et que son étude a des applications dans des systèmes aussi variés que les échangeurs de chaleur, les systèmes de circulation sanguine et les opérations minières. L'objectif de ce travail de recherche est l'étude de la dynamique de deux différents types de tuyaux cylindriques: (i) un tuyau encastré-libre à paroi mince, i.e. une coque cylindrique, aspirant de l'air et (ii) un tuyau à paroi large soumis à un écoulement axial qui peut être interne, externe, ou les deux simultanément. Pour la coque encastrée-libre, ce fut accompli en dérivant un modèle analytique linéaire par l'intermédiaire d'un principe variationnel tout en prenant en compte des conditions aux limites modifiées, puis, en comparant les résultats théoriques et expérimentaux. Pour le tuyau à paroi large, l'étude fut principalement expérimentale. La majeure partie de ce travail fut la conception et le montage d'un appareil entièrement nouveau qui permet d'étudier le comportement du tuyau dans de multiples configurations. La vitesse d'écoulement critique, la fréquence d'oscillation correspondante ainsi que l'évolution du comportement du tuyau lorsque la vitesse d'écoulement augmente sont présentées.

Out-of-Autoclave (OOA) manufacturing answers the growing need of the aerospace industry to process components of larger sizes at reduced costs. Recent prepreg materials have been developed specifically for OOA manufacturing and feature increased in-plane permeability through the presence of dry-fibre paths for efficient evacuation of gases. However, the differences in impregnation and resin kinetics attributed to OOA prepregs with respect to autoclave prepregs may affect the compaction behaviour in complex shape laminates. This thesis presents the results of an investigation of important design and processing parameters on the quality of complex shape laminates manufactured by OOA methods.L-shape composite laminates were manufactured by OOA methods, following the recommendations documented in the literature. The samples were tested for thickness variation at the corner and void content levels. The thickness variation at the corner was characterised based on the radius-to-thickness ratio for Cytec Cycom 5320 PW and 8HS prepregs with concave and convex tools. The experimental study showed increased corner thickening with decreasing radius-to-thickness ratio for both tool shapes. The data can be used to determine the minimal radius-to-thickness ratio for acceptable thickness variation for each material and serve as a design guideline. An analytical model of the compaction of L-shape laminates was developed. The discrepancies between the experimental data and the model predictions for thickness variation at the corner highlight the importance of shearing mechanisms in the compaction of L-shape laminates. Also, from the experimental investigation of various bagging arrangements, it is observed that the compaction at the corner is improved with the use of a pressure intensifier or pressure strip with proper corner radius. In addition, breather material should be placed under the pressure intensifier to allow efficient air removal and maintain a low void content level. A numerical analysis of the compaction of a laminate over a concave tool was performed and demonstrated that the material of the pressure intensifier or pressure strip should be of high stiffness for efficient laminate compaction. / L'industrie aérospatiale recherche davantage à fabriquer des pièces en matériaux composites de plus grandes dimensions. Ceci peut être accompli à plus faibles coûts par le procédé de fabrication hors-autoclave. Les matériaux pré-imprégnés utilisés pour ce procédé sont semi-imprégnés et donc, dotés d'une section de fibres sèches qui permet l'évacuation des bulles d'air et de gas avant la consolidation du laminé et la polymérisation de la résine. Cependant, le comportement en compaction de ces matériaux sur des moules complexes peut être très différent de celui des matériaux pré-imprégnés pour autoclave, vu le plus faible niveau d'imprégnation et une différente cinétique de réaction de la résine. Cet ouvrage présente les résultats de l'étude de la qualité de pièces complexes fabriquées par le procédé hors-autoclave. L'influence du rayon au coin, de l'épaisseur du laminé ainsi que de la configuration du sac à vide sur l'uniformité de l'épaisseur et le taux de porosité a été étudiée.Des pièces en forme de « L » ont été fabriquées en suivant la méthodologie et les recommendations pour la fabrication hors-autoclave décrites dans la litérature. La variation de l'épaisseur au coin et le taux de porosité ont été mesurés pour chacun des échantillons. La variation de l'épaisseur a été caractérisée en fonction du rapport entre le rayon au coin et l'épaisseur du laminé (R/t), ceci pour deux pré-imprégnés et des moules convexe et concave. Les résutats démontrent une augmentation de la variation de l'épaisseur pour une diminution du rapport R/t. À partir des résultats, pour chaque matériau et pour des fins de conception, il est possible de déterminer le rapport R/t minimum pour une variation de l'épaisseur acceptable. Un modèle analytique de la compaction d'un laminé sur un moule de forme complexe a été dévelopé. La comparaison du modèle avec les résultats expérimentaux permet d'affirmer que les contraintes en cisaillement jouent un rôle important dans la compaction de laminés sur moules complexes. Aussi, l'effet de la configuration du sac à vide et de l'utilisation d'un contre-moule de polymère sur la variation de l'épaisseur et du taux de vide ont été étudiés. Il est observé que le contre-moule augmente la compaction au coin et réduit la variation de l'épaisseur. De plus, pour permettre l'évacuation efficace de l'air, il est important de placer du tissu de drainage sous le contre-moule. Également, l'analyse numérique de la compaction d'un laminé sur un moule convexe a démontré que l'épaisseur est plus uniforme pour un contre-moule de rigidité élevée.

In this paper, we first theoretically revise the traditional particle modeling (PM) by means of mathematical derivation in that, adopting of Lennard Jones (LJ) format equations, four conservative rules are satisfied in order to determine the four unknown in a LJ equation, such as the mass, the elastic energy, the Young's modulus and the tensile strength conservations in the PM and molecular dynamic (MD) models. This enables the new developed PM to uniquely define a material's properties to be studied and promisingly become a predictive tool in mining industries. A safe time increment scheme is also defined and a new modification to the model to avoid giving a pseudo-dynamic solution. / Consequently, we test this new PM by simulating fracture response of an elastic-brittle material---epoxy, with randomly distributed holes, in tension and then comparing the model results with the experiments. / Then, we use this developed PM to many applications, such as (i) simulating dynamic fragmentation of minerals encountered in comminution and blasting processes in the mining industry. In particular, we simulate single as well as multi-phase materials in two dimensions (2-D) and 3-D. We redefine the interactive particle relationship by which material impact-collision problems are realistically simulated and computational time is saved as well; (ii) investigating cracking propagation of a plate with crack-tip under mode-I loading.

Metal particles are commonly added to commercial explosives in order to increase the energy density and the performance of the explosive. The addition of metal particles introduces additional physical phenomena during the expansion phase of the detonation products. The present thesis addresses two specific phenomena: i) the contribution of the secondary combustion of metal particles to the flow and ii) the aerodynamic interaction between two particles as they travel outwards at supersonic speeds. Part of the total energy contained within a metalized explosive is released on a very short timescale by the detonation and the remainder is released on a much longer timescale by the afterburning of reactive metal particles. The location and range of afterburning metal particles has a direct influence on the performance of the explosive by augmenting the impulse imparted by the flow onto a nearby structure. Different scenarios of energy partitioning were investigated using 1D modelling to determine the general effects of afterburning on the overall performance of the explosive. For a given total explosive energy, the blast wave pressure and impulse are primarily dependent on the following parameters: the proportion of energy released due to afterburning, the rate of energy release, the location at which the secondary energy release begins and the range over which it occurs. It is shown that secondary energy release is likely to generate a larger impulse compared to the case with no afterburning. It is also shown that the impulse augmentation is primarily the result of the reduction in the rate of decay of the blast front and the strengthening of the secondary and tertiary shocks (through increasing the local gas temperature and thus the velocity of the shocks), thereby delaying the onset of the negative phase. Hence, for certain values of the aforementioned parameters, the peak blast wave impulse may be increased by a factor of two. The greatest augmentation in impulse is achieved when the secondary energy is released directly behind the blast wave rather than uniformly within the detonation products. The explosive dispersal of metal particles from the detonation of metalized explosives results in characteristic spatial distributions of the particle cloud. One such characteristic structure that is observed to form is a coherent particle jet. The stability and persistence of these jets is the result of aerodynamic interaction between the particles. At low particle concentrations, shock and wake interactions influence the forces acting on neighbouring particles, and thus affect their motion. The simplest case of the aerodynamic interaction between two particles in proximity is investigated to determine the interaction forces. By varying the relative location of the downstream particle and analyzing the flow field features, three zones of influence in the wake of the lead particle are identified, which are denoted as the entrainment, lateral attraction, and ejection zones. A non-dimensional representation of the zones of influence is proposed. Using a pseudoforce field generated from the drag and lift data, particle trajectories are calculated. It is shown that dynamic entrainment of particles can occur even when the path of the trailing particle originates outside the entrainment and lateral attraction zones. / Des particules métalliques sont couramment ajoutées aux explosifs industriels afin d'augmenter la densité d'énergie et la puissance de l'explosif. L'addition de ces particules métalliques introduit des phénomènes physiques supplémentaires lors de la phase de la dilatation des produits de détonation. Cette thèse aborde deux phénomènes particuliers: i) la contribution de la combustion secondaire des particules métalliques à l'écoulement et ii) l'interaction aérodynamique entre deux particules qui se déplacent vers l'extérieur à des vitesses supersoniques. Une partie de l'énergie totale de l'explosif est libérée très rapidement lors de la détonation alors que le reste de l'énergie est libéré sur une échelle de temps beaucoup plus longue par la combustion résiduelle des produits de la détonation. L'endroit et la portée de la combustion résiduelle ont une influence directe sur la performance de l'explosif en augmentant l'impulsion de l'écoulement appliquée sur une structure avoisinante. Divers cas de répartition d'énergie provenant de l'explosif ont été examinés en utilisant la modélisation en 1D afin the déterminer l'effet de la combustion résiduelle sur la performance générale de l'explosif. Pour une énergie totale prédéterminée de l'explosif, la pression et l'impulsion de l'onde de choc sont dépendent des paramètres suivants: la portion de l'énergie libérée par la combustion résiduelle, la vitesse de la libération de l'énergie, l'endroit òu débute la libération de l'énergie secondaire et la portée de la libération de l'énergie secondaire. Il est démontré que la libération de l'énergie secondaire peut produire une impulsion plus grande que dans le cas d'une explosion sans combustion résiduelle. Il est aussi démontré que l'augmentation de l'impulsion est essentiellement causée par la réduction de la détérioration de l'onde de choc primaire et l'accroissement de la force des ondes de choc secondaires et tertiaires (par l'augmentation locale de la température du gaz ainsi que la vitesse des chocs), ce qui retarder le début de la phase négative. Par conséquent, pour certaines valeurs des paramètres susmentionnés, la valeur maximale de l'impulsion libérée par l'explosion peut être doublée. L'accentuation la plus marquée de l'impulsion survient lorsque l'énergie secondaire est libérée juste derrière l'onde de choc, plutôt qu'uniformément dans les produits de la détonation. La dispersion rapide des particules métalliques suite à la détonation des explosifs métallisés engendre des distributions spatiales caractéristiques du nuage de particules. Une de ces configurations caractéristiques observée est la formation d'un jet de particules cohérent. La stabilité et la persistance de ces jets est le résultat de l'interaction aérodynamique entre les particules. Aux faibles concentrations des particules, les interactions des ondes de choc et des sillages influencent les forces qui s'exercent sur les particules avoisinantes, et ainsi leur mouvement. Le plus simple cas de l'interaction aérodynamique entre deux particules voisines a été examinée afin de déterminer les forces qui s'exercent sur les particules. En variant la position relative de la particule en aval et en analysant les propriétés du champ d'écoulement, trois zones d'influence dans le sillage de la particule de tête ont été identifiées, qui sont définies comme les zones de l'entraînement, de l'attraction latérale et de l'éjection. Une représentation adimensionnelle des zones d'influence est proposée. En utilisant un champ de forces d'inertie généré par les données de traînée et portance, les trajectoires des particules ont été calculées. Il est démontré que l'entraînement dynamique peut se produire même si le point d'origine de la trajectoire de la particule affectée se trouve hors des zones de l'entraînement et de l'attraction latérale.

Epoxy resins used in fibre reinforced composites exhibit a brittle fracture behaviour, because they show no sign of damage prior to a catastrophic failure. Rubbery materials and micro-particles have been added to epoxy resins to improve their fracture toughness, which reduces strength and elastic properties. In this research, carbon nanotubes (CNTs) are investigated as a potential toughening agent for epoxy resins and carbon fibre reinforced composites, which can also enhance strength and elastic properties. More specifically, the toughening mechanisms of CNTs are investigated theoretically and experimentally. The effect of aligned and randomly oriented carbon nanotubes (CNTs) on the fracture toughness of polymers was modelled using Elastic Plastic Fracture Mechanics. Toughening from CNT pull-out and rupture were considered, depending on the CNTs critical length. The model was used to identify the effect of CNTs geometrical and mechanical properties on the fracture toughness of CNT-modified epoxies. The modelling results showed that a uniform dispersion and alignment of a high volume fraction of CNTs normal to the crack growth plane would lead to the maximum fracture toughness enhancement. To achieve a uniform dispersion, the effect of processing on the dispersion of single walled and multi walled CNTs in epoxy resins was investigated. An instrumented optical microscope with a hot stage was used to quantify the evolution of the CNT dispersion during cure. The results showed that the reduction of the resin viscosity at temperatures greater than 100 °C caused an irreversible re-agglomeration of the CNTs in the matrix. The dispersion quality was then directly correlated to the fracture toughness of the modified resin. It was shown that the fine tuning of the ratio of epoxy resin, curing agent and CNT content was paramount to the improvement of the base resin fracture toughness. For the epoxy resin (MY0510 from Hexcel), an improvement of 38% was achieved with 0.3 wt.% of Single Walled CNT (SWNT). Finally, the CNT-modified epoxy resin was used to manufacture carbon fibre laminates by resin film infusion and prepreg technologies. The Mode I and Mode II delamination properties of the CNT-modified composite increased by 140% and 127%, respectively. In contrast, this improvement was not observed for the base CNT-modified polymers, used to manufacture the composite laminates. A qualitative analysis of the fractured surface using a Scanning Electron Microscope revealed a good dispersion in the composites samples, confirming the importance of processing to harness the full potential of carbon nanotubes for toughening polymer composites. / Les résines époxy utilisées dans des composites à renforts fibreux ont en général un comportement à rupture fragile qui peut conduire à une rupture catastrophique des composites. Afin d'améliorer leur ténacité à la rupture, des matériaux caoutchouteux et des microparticules sont ajoutés, au dépend de leurs propriétés mécaniques. Dans cette recherche, des nanotubes de carbone (CNTs) ont été ajoutés à la résine époxy pour améliorer sa ténacité. Plus spécifiquement, les mécanismes de résistance à la rupture des nanotubes de carbone ont été étudiés de façon expérimentale et numérique. Tout d'abord, l'effet de l'alignement des nanotubes de carbone (aligné ou aléatoire) sur la résistance à la rupture a été modélisé en utilisant les lois de mécanique de la rupture élastique et plastique. L'influence de la longueur critique des CNT sur les conditions de rupture et sur les mécanismes de résistance à la rupture par arrachement des nanotubes à été considérée. Le modèle développé a été ensuite utilisé pour identifier l'effet des propriétés géométriques et mécaniques des nanotubes de carbone sur la ténacité à la rupture des résines époxy modifiées. Les résultats montrent qu'une dispersion uniforme ainsi qu'une orientation des nanotubes de carbone perpendiculairement à la direction de propagation de la fissure conduisent à une amélioration de la ténacité de la résine. L'effet du procédé de fabrication sur la dispersion des nanotubes de carbone à paroi simple et à parois multiples a été également étudié expérimentalement. Une plaque chauffante instrumentée avec un microscope optique a été utilisée pour quantifier la dispersion des CNT pendant la polymérisation de la résine. Les résultats montrent qu'une réduction de la viscosité de la résine à des températures supérieures à 100ºC cause une ré-agglomération irréversible des CNT dans la matrice. La qualité de la dispersion a été ensuite corrélée à la ténacité de la résine modifiée. La détermination d'un ratio optimum entre la résine époxy, le catalyseur et la concentration de CNT est primordiale pour améliorer la ténacité de base de la résine. Pour la résine époxy étudiée (MY0510 de Hexcel), une amélioration de 38% a été obtenue avec 0.3% de CNT à paroi simple. Finalement, la résine modifiée avec les CNT a été utilisée pour fabriquer des laminés avec des renforts de fibres de carbone par les procédés d'infusion de résine et de préimprégnés. Les propriétés de délamination du composite ont été augmentées d'un maximum de 140% (mode I) et 127% (mode II) par rapport aux propriétés de base du composite. Cette amélioration n'a pas été observée pour les échantillons de résine modifiée sans renfort. Une analyse qualitative de la surface de cassure par microscope électronique à balayage (SEM) révèle une bonne dispersion des CNT dans le composite. Ceci reconfirme l'importance du procédé de fabrication et de la dispersion afin d'utiliser les nanotubes de carbone au maximum de leur potentiel pour renforcer les composites à matrice polymère.

Efficient and reliable tools are needed to accurately characterize the mechan- ical properties of soft tissue. A knowledge of Young's modulus and Poisson's ratio is essential to model mechanical behavior and quantify stresses and strain within soft tissues. The goal of this study was to investigate indirect methods for the identification of soft tissue material parameters from experimental data for irregular sample shapes and compositions. The approach was to solve an overdetermined inverse problem. Three-dimensional finite element simulations were performed, assuming a homogeneous isotropic linear elastic material. Simulation results were compared to measured surface strains obtained from Digital image correlation techniques. Material parameters were identified using an iterative approach, through the minimization of the mean square difference between simulated and measured strain data. The feasibility of this method was investigated using uniaxial tension tests of porcine vocal fold tissue samples. The identified material constants were compared with vo- cal fold data reported in the literature. This method may be generalized to other types of soft tissues. / Le développement d'outils efficaces pour la caractérisation des propriétés mécaniques des tissus mous est nécessaire. La connaissance du module d'Young et du coefficient de Poisson est essentielle à la modélisation du comportement mécanique et à l'estimation des champs de contraintes et de déplacements. L'objectif de cette étude est de mettre en oeuvre une méthode indirecte permet- tant d'identifier les constantes de matériau de tissus mous à partir de données expérimentales, pour des échantillons de forme et de composition variables. L'approche retenue est la résolution d'un problème inverse sur-déterminé. Des simulations par éléments finis en trois dimensions ont été réalisées, modélisant un corps homogène de matériau élastique linéaire isotrope. Les résultats de ces simulations ont été confrontés au champ de déplacement mesuré sur la surface d'échantillons en tension simple, par des techniques de corrélation d'image. Les constantes du matériau sont identifiés lorsque la différence entre le champ de déplacement mesuré et calculé atteint un minimum. La faisabilité de cette méthode a été vérifiée dans le cas de tests de tension simple sur des cordes vocales de porc. Les paramètres identifiés ont été comparés à des données publiées dans la littérature. Cette méthode peut être développée et appliquée à une grande variété de tissus mous.

An experimental study of turbulent forced convection from the plates in the spatially-periodic fully-developed region of air flows in a straight rectangular duct fitted with interrupted-plate inserts is presented. These flows have features akin to those produced in the cores of offset-fin compact heat exchangers. A technique based on the lumped parameter analysis was proposed to determine average heat transfer coefficients on the surfaces of specially designed and instrumented test plates installed in the spatially-periodic fully-developed flow region. This technique was validated using complementary numerical simulations of unsteady three-dimensional heat conduction inside the plates. The results were obtained for Reynolds number (based on the average velocity in the minimum cross-sectional area and a hydraulic diameter) in the range 2,000 to 30,000. The main goal of this experimental research was to obtain reliable heat transfer results that could be used to check and refine corresponding mathematical models and numerical solution methods.