$aCe manuscrit traite de la caractérisation numérique et expérimentale du comportement d’hydroliennes. D’un point de vue expérimental, des essais ont été réalisés au bassin à houle et courant de l’IFREMER de Boulogne-Sur-Mer, sur des maquettes d’hydroliennes tri-pales à axe horizontal. Des configurations comprenant une seule hydrolienne, d’une part, et deux hydroliennes alignées avec l’écoulement, d’autre part, ont été considérées pour une large gamme de TSR et, le cas échéant, de distances interhydroliennes. Le comportement des hydroliennes est analysé à la fois en termes de performances (coefficients de puissance et de traînée) et de développement du sillage. Les effets du taux de turbulence ambiante sont également examinés. Par ailleurs, des simulations numériques, obtenues à l’aide d’un code tridimensionnel instationnaire, fondé sur la méthode Vortex particulaire et développé au LOMC (UMR 6294, CNRS –Université du Havre) en partenariat avec l’IFREMER, sont présentées. Le code de calcul permet également d’étudier les performances et le sillage d’une hydrolienne. Ce dernier a été complètement réécrit dans le cadre de cette thèse et le support théorique et technique des différents aspects du code est fourni dans ce manuscrit, où la méthode Vortex telle qu’elle est utilisée dans le code est exposée en détail. / This manuscript deals with the numerical and experimental characterisation of the behaviour of marine current turbines. In the experimental part, trials were run at IFREMER’s wave and current flume tank in Boulogne-Sur-Mer, on prototypes of three-bladed horizontal axis turbines. Configurations with one single turbine on the one hand, and two turbines aligned with the incoming flow on the other hand, were considered for a large range of TSRs and, when relevant, of inter-device distances. The behaviour of the turbines is analysed in terms of performances (power and thrust coefficients) and development of the wake. The effects of the ambient turbulence intensity rate are also considered. Besides, numerical computations, obtained from a tridimensional unsteady software, based on the Vortex particle method and developed at the LOMC (UMR 6294, CNRS – University of Le Havre) in partnership with IFREMER, are presented. The numerical tool also enables to study the performances and the wake of a turbine. It was rewritten during this PhD and its technical and theoretical support is available in the manuscript, where the Vortex method, as it is used in the software, is described in details.

On assiste à une reprise d’intérêt pour l’utilisation du bois comme matériau structural dans la construction de ponts et d’édifices. Le bois lamellé-collé (BLC) est généralement le produit de bois d’ingénierie retenu pour la fabrication des poutres de bois à longue portée. Cependant, de nouvelles approches sont nécessaires afin d’augmenter la longueur des portées actuellement réalisables avec ce matériau compte tenu des limites imposées par les propriétés mécaniques du bois et par les caractéristiques géométriques des sections de BLC. Une approche abordée dans ce mémoire est le développement de sections composites combinant le BLC avec d’autres matériaux. Ce mémoire rapporte la conception et les essais sur des configurations innovatrices de poutres en bois lamellé-collé assemblées avec une ou des planches en béton fibré à ultra-haute performance (BFUP) et des bars d’armature en acier ou en polymère renforcé de fibres (PRF). Le document fournit des détails sur les concepts généraux étudiés, décrit certains des problèmes rencontrés lors de la fabrication des poutres composites et fait ressortir les résultats des essais de flexion en quatre points qui ont été effectués sur les spécimens.

Ce travail concerne l’étude expérimentale et la modélisation du comportement d’un matériau composite agrégataire utilisé comme simulant pour les explosifs à poudre polymérisée (PBX). Dans un premier temps, une large campagne d’essais expérimentaux a été menée en utilisant certains protocoles expérimentaux originaux. Ces essais comprennent, des essais de : traction, compression, traction/compression alternées, compression triaxiale, compression 0°-90°-0°, couloir, torsion et torsion confinée. Les résultats expérimentaux ont permis de mettre en évidence les différents aspects de comportement du matériau : anisotropie induite par l’endommagement, effectivité, viscoélasticité, boucles d’hystérésis, sensibilité à la pression hydrostatique et présence des déformations irréversibles. Dans un deuxième temps, un modèle de comportement viscoélastique plastique endommageable a été proposé en utilisant une formulation microplan. Ce modèle a été implémenté dans un logiciel de calcul par éléments finis (Abaqus/Standard). Les essais ont été ensuite simulés et les résultats ont été comparés aux données expérimentales puis discutés. Enfin, deux critères qui gouvernent la rupture des matériaux étudiés, ont été identifiés. Ces critères ont été initialement développés dans la littérature pour le béton qui présente une microstructure et un comportement global similaires à ceux des matériaux agrégataires. / This study deals with the experimental investigation and the modelling of the behaviour of an aggregate composite material used as a simulant for Plastic-Bonded Explosives (PBX). At first, a large experimental campaign was conducted using some original experimental protocols. These tests include: tension, compression, alternated tension/compression, triaxial compression, compression 0°-90°-0°, channel-die, torsion and confined torsion. The experimental results highlighted different aspects of behaviour: damage induced anisotropy, effectivity, viscoelasticity, hysteresis cycles, sensitivity to hydrostatic pressure and presence of irreversible strains. At second, a damageable viscoelastic plastic model was proposed using microplane formulation. This model was implemented in finite element software (Abaqus/Standard). The tests were then simulated and the results compared to the experimental data, and then discussed. Finally, two failure criteria that govern the failure of the studied materials were identified. These criteria were initially developed in the literature for concrete materials that present a microstructure and behaviour similar to those of aggregate materials.

Titre de l'écran-titre (visionné le 15 mai 2023) / Le point de départ de ce mémoire-création est Desvelo, un court-métrage que j'ai réalisé, pour en éclater la construction vers une proposition scénique interartistique et fragmentée qui explore d'autres modalités narratives et spatiales que celles du cinéma. En admettant la simultanéité et l'enchevêtrement, cette expérimentation explore la possibilité d'une nouvelle perception du genre filmique et par là même, d'une nouvelle action spectatorielle. La démarche s'inscrit dans les champs du cinéma élargi ainsi que du théâtre postdramatique. S'appuyant sur une réflexion théorique à partir des concepts d'entre-deux et d'écriture quantique, cette création élargit les possibilités d'interprétation et de sens, procurant une expérience unique à chaque spectateur et spectatrice. Cette recherche-création vise à apporter une attention particulière sur ce type de fabrication filmique éclatée, en proposant un éclairage sur les principes et les stratégies qui apparaissent opératoires et qui ont des incidences sur la réception.

L’érosion des stocks naturels de Paracentrotus lividus, oursins comestibles de Méditerranée, malgré les mesures actuelles réglementant les captures, soulève des inquiétudes sur la pérennité de son exploitation et sur l'équilibre des écosystèmes. En 2009, à la demande des pêcheurs professionnels, des gestionnaires de la ressource et de la communauté d’agglomération Toulon Provence Méditerranée (TPM), l'Institut Océanographique Paul Ricard et l'Équipe de Biologie Moléculaire Marine du laboratoire PROTEE (Université de Toulon), ont engagé un travail de recherche visant à mieux comprendre l'influence des processus naturels et anthropiques qui façonnent les populations naturelles, dans le but d'améliorer les stratégies de soutien aux populations, notamment par le réensemencement de juvéniles d'oursins.L'objectif du travail de thèse a été de (i) caractériser l'état des stocks sauvages de l'aire toulonnaise et de leurs dynamiques par la mise en place du suivi démographique bisannuel à long terme de huit stations références, (ii) de développer les méthodes de production de juvéniles en écloserie et (iii) d'évaluer l'efficacité du repeuplement et son impact sur les populations naturelles. Compte-tenu du cycle de vie bentho-pélagique de P. lividus, nous avons inscrit cette problématique dans une échelle régionale.Les résultats obtenus permettent de dresser un premier état des lieux de la structuration et des fluctuations d'abondances des peuplements de P. lividus sur l'aire toulonnaise et démontrent la fragilité des stocks naturels vis à vis des captures. La maîtrise complète du cycle de vie en aquaculture a été obtenue, notamment en optimisant les conditions d’élevage au stade critique de la métamorphose. Enfin, les repeuplements expérimentaux, réalisés à l'échelle pilote, ont présenté un succès variable selon les sites mais potentiellement important, sans aucun effet sur la structuration et la diversité génétique des stocks naturels. Le travail engagé et les premiers résultats sont discutés dans le contexte de la conservation et de l'exploitation durable de cette ressource naturelle. Ils constituent en outre un préalable indispensable aux réflexions sur l’ajustement ou la mise en place de nouvelles actions de gestion des populations et de la ressource. / Despite current measures regulating captures, the erosion of natural stocks of the edible Paracentrotus lividus sea urchin of Mediterranean Sea, raises concerns about the sustainability of its exploitation and the stability of the associated ecosystem. In 2009, upon request of professional fishermen, resource managers and the urban district of Toulon Provence Méditerranée, we have initiated a program of research to better understand the influence of natural and anthropogenic processes that shape natural populations. The objectives of the thesis were (1) to monitor the demographic evolution of P. lividus communities on eight sites of the Toulon area between 2011 and 2013 before and after the legal harvesting period, (2) to develop a reliable method of production of P. lividus juveniles in hatchery and (3) to evaluate the effectiveness of restocking at a pilot scale and assess its potential impact over natural populations. Given the long larval phase in the bentho-pelagic cycle of this species, we monitored the genetic diversity of P. lividus populations at a regional scale.The data and results acquired during this work first provide an initial evaluation of the structure, abundance and fluctuation of followed P. lividus populations along the Toulon coast and demonstrate the vulnerability of natural stocks towards harvesting. In addition, complete control over the whole life cycle in batch was achieved through optimization of cultural and food parameters, especially at the critical stage of settlement and metamorphosis. Finally, experimental restocking trials demonstrated varying success depending on the site, but potentially significant, without apparent effect on the genetic diversity of wild stocks. Results obtained in this thesis are discussed in the context of conservation and sustainable exploitation of this natural resource. They are also a prerequisite to discussion on the adjustment or implementation of new management guidelines.

Afin d'analyser le comportement biomécanique des vertèbres pour des applications biomédicales ou traumatiques, les modèles par éléments finis sont de plus en plus utilisés. Cependant la variabilité biologique, dont les effets de l'âge, et les sollicitations dynamiques ne sont pas toujours prises en compte lors du développement de ces modèles. Cette thèse a pour objectif de rendre compte des effets de l'âge dans la modélisation des vertèbres pour des chargements dynamiques. La partie expérimentale a porté sur la réalisation d'essais en compression de corps vertébraux à 0,5m/s. Les données nécessaires à la compréhension des mécanismes de fractures des corps vertébraux et à la validation des modèles ont été collectées et complétées par des mesures de densité sur des images scanners. La partie numérique a été décomposée en trois volets : D'abord, les propriétés de l'os cortical et de l'os spongieux ont été déterminées par analyse inverse dans un modèle de vertèbre lombaire à différentes vitesses. Puis, les effets de l'âge ont été implémentés dans ces modèles calibrés. Les propriétés mécaniques de l'os ont été calibrées en fonction de données de la littérature. Enfin, à partir des scanners du volet expérimental, des modèles personnalisés ont été développés. Leurs réponses, comparées aux données expérimentales, ont montré la pertinence de la personnalisation en chargement dynamique tant d'un point de vue qualitatif (initiation de la fracture) que quantitatif (effort, raideur, énergie). Les résultats de ce travail mettent en perspective l'évaluation des effets de l'âge tant dans la fragilité du rachis lors d'un traumatisme que pour sa réparation.

En biomécanique des chocs et en traumatologie virtuelle, l'étude des mécanismes lésionnels est essentielle pour évaluer les seuils de tolérance du corps humain. Dans ces domaines, la simulation numérique prend une place prépondérante grâce à des modèles éléments finis de plus en plus réalistes et précis. Cependant, leur mise en oeuvre est complexe : les modèles actuels ne permettent pas de décrire les propriétés d'endommagement et de rupture des matériaux biologiques et limitent donc leurs champs d'utilisation pour la description des mécanismes de blessures. De plus, leur biofidélité concerne essentiellement la description géométrique et structurelle des différents organes et tissus. L'objectif de ce travail porte donc sur l'amélioration de la description des mécanismes lésionnels des os et l'étude des possibilités de personnalisation des propriétés mécaniques pour rendre compte de la variabilité biologique. Après avoir étudié les spécificités du comportement mécanique de l'os et un ensemble de lois de comportement, nous avons choisi un modèle d'endommagement le plus approprié. Cette loi a été validée d'un point de vue thermodynamique. Puis elle a été adaptée à une formulation éléments finis, pour être implémentée dans une plate-forme numérique de calcul dynamique explicite. Pour son adaptation, nous avons fait des choix scientifiques mais aussi des choix de « circonstance » imposés par la formulation spécifique des calculs dynamiques explicites. Afin de rendre compte des différences interindividuelles, nous avons étudié l'influence de certains paramètres tels que la porosité, la minéralisation, l'âge ou le sexe, sur les propriétés mécaniques des os. Nous avons également réalisé des essais de flexion d'os longs. Ces essais ont une double finalité : étudier l'influence des paramètres biologiques et expérimentaux sur le comportement de fémurs et de tibias, et évaluer la loi de comportement par la simulation de ces essais. L'évaluation de la loi d'endommagement pour l'os a été effectuée à différentes échelles (simulations d'essais sur éprouvettes et des essais de flexion de fémurs). La loi donne des résultats tout à fait satisfaisants et propose un profil de rupture cohérent avec celui observé expérimentalement.

Cette thèse s'intéresse au comportement mécanique de géocellules constitutives de merlons pare-blocs. Ces ouvrages sont des digues placées sur la trajectoire potentielle des blocs rocheux et visant leur arrêt. Les géocellules sont des structures métriques associant enveloppe préfabriquée et matériau granulaire. <br />Les cellules étudiées sont cubiques et constituées de grillage à maille hexagonale et de géotextile, et remplies de matériau granulaire grossier, de sable ou de mélange sable-pneus déchiquetés.<br />Le comportement de cellules individuelles a été étudié expérimentalement pour des chargements pseudo-statique et dynamique. Il apparaît que la réponse de la cellule à faible déformation, sous compression pseudo-statique, dépend principalement des caractéristiques du matériau de remplissage. Celles de l'enveloppe interviennent en grandes déformations. Sous impact, par une sphère de 250kg, la capacité d'une cellule à limiter les contraintes transmises à son support dépend des conditions aux limites de la cellule et, dans une moindre mesure, du matériau de remplissage. La configuration optimale est une cellule remplie du matériau granulaire grossier libre de se déformer latéralement.<br />Les modèles numériques de comportement mécanique des matériaux et des cellules, de type éléments discrets, ont été calés et validés grâce aux résultats de ces expérimentations.<br />Les résultats ont été extrapolés à l'échelle de l'ouvrage dans le but d'orienter les choix structurels en vue d'expérimentations sur ouvrage vraie grandeur.

Tout chirurgien est confronté au cancer à un moment ou à un autre. La connaissance de la cancérologie générale et des bases de la chirurgie oncologique est une nécessité. Si cette spécificité n'est pas reconnue en France, il existe une spécialité de chirurgie oncologique dans plusieurs pays européens. La chirurgie oncologique évolue selon les connaissances de la carcinogénèse, et les thérapeutiques non chirurgicales viennent modifier la place et les modalités de la chirurgie oncologique. La chirurgie oncologique a récemment été redéfinie à travers un Livre Blanc publié par la Fédération Nationale des Centres de Lutte Contre le Cancer, et une approche un peu différente est réalisée par l'Institut National du Cancer (INCA). Les caractéristiques de la chirurgie oncologique peuvent se décliner sur un mode général et ensuite être appliquées à chaque organe concerné. Dans ce sens la chirurgie oncologique ajoute une spécificité à la chirurgie d'organe. Les principales caractéristiques qui définissent la chirurgie oncologique - une prise en charge globale, l'indication chirurgicale intégrée dans une réflexion multidisciplinaire pré et post-opératoire, le respect de l'organe ou sa reconstruction, les notions fondamentales de choix optimal des incisions, de diagnostic pré opératoire, de bilan d'extension préalable, de limites d'exérèse en fonction des pathologies et des organes concernés – sont intégrées dans une démarche de pratique médicale basée sur le niveau de preuve scientifique.<br />La chirurgie oncologique participe à la qualité de la prise en charge globale du patient atteint d'un cancer. La chirurgie oncologique apporte aux spécialistes d'organe des connaissances et des compétences complémentaires sans nier leur évidente implication dans la prise en charge des patients atteints de cancer. Le cas des réunions de concertation pluridisciplinaires est une illustration de mon engagement à promouvoir cette complémentarité, en participant aux différentes réunions, tant au Centre anticancéreux qu'au CHU de Nancy.<br />L'expérience acquise dans le service de chirurgie générale et viscérale, ainsi que dans les différents services francophones de chirurgie viscérale, a permis de développer la recherche clinique. Cette recherche a pour thème la chirurgie fonctionnelle digestive et viscérale (sujet de thèse de Docteur en Médecine), la chirurgie pariétale, la chirurgie endocrinienne et la chirurgie des urgences. Ma formation en chirurgie oncologique m'a permis d'orienter les recherches fondamentales sur les traitements locaux des métastases hépatiques. La collaboration avec le laboratoire de chirurgie expérimentale de la Faculté de Médecine de Nancy a contribué à la mise au point de nouveaux modèles expérimentaux animaux. Aux contacts des équipes étrangères, la poursuite de ces travaux de recherche, tant cliniques qu'expérimentaux, s'est renforcée et a permis le développement à Nancy de techniques innovantes comme la chimiohyperthermie intrapéritonéale et le ganglion sentinelle.

On ne peut pas reproduire l'expérience d'une épidémie à l'échelle d'un pays ou d'une région. Or, en l'absence d'expérience reproductible, la notion usuelle de " validation " de modèle qui consiste à tester si le modèle A* d'un système A permet de reproduire le comportement de A, n'a aucun sens statistique.Marvin Minsky donne la définition suivante de ce qu'est un modèle: Pour un observateur B, un objet A* est un modèle d'un objet A s'il permet à B de répondre à une question qu'il se pose sur A. Nous appelons triade de Minsky, l'ensemble des trois objets A, B et A*. Nous proposons d'utiliser la Théorie de la Modélisation et de la Simulation (TMS) pour modéliser et simuler la triade de Minsky. Cela nous permet de modéliser la triade vue comme un système dynamique composée des objets A, B et A*. Nous pouvons ainsi nous interroger sur l'utilisation d'un modèle A* par un utilisateur B et sur l'impact que cette utilisation a sur la trajectoire du système A.Nous appliquons ce cadre à une triade de Minsky empruntée à notre contexte d'étude. Il s'agit d'un cas d'école où une épidémie (l'objet A) est observée et contrôlée par un système de surveillance et de contrôle (l'observateur B) et où un modèle épidémiologique (A*) est utilisé pour évaluer les mesures de contrôle.