La déstabilisation et la fragmentation de systèmes liquides en couches minces se rencontrent fréquemment dans la nature, ainsi que dans des contextes industriels. Cette éude expérimentale entreprend de décrire, comprendre et prévoir les mécanismes des instabilités et de formation des fragments liquides.<br /><br />Une première étude concerne la brisure d'une fine bandelette liquide chutant librement dans une cellule de Hele-Shaw. Les lignes de contact mobiles introduisent des pressions différentes au niveau des interfaces et établissent un gradient de pression dans le fluide, favorisant ainsi sa déstabilisation. Une analyse de stabilité linéaire prédit correctement les taux de croissance et montre l'existence d'un plateau sur la relation de dispersion. <br /><br />Une seconde étude analyse la déformation et la brisure d'une goutte liquide au sein d'un jet gazeux. Nous montrons que la d´eformation se produit à partir d'un certain nombre de Weber critique et nous proposons un modèle sur la formation et le gonflement du sac qui s'en suit, également appelé bag-breakup.<br /><br />Une troisième étude concerne l'impact d'une goutte sur un solide de taille comparable. Nous montrons que la goutte se déorme pour former une nappe liquide entouré d'un bourrelet. Nous montrons que l'extension de la nappe déend du nombre de Weber contrairement à sa dynamique. Nous proposons également un modèle qui prédit correctement la taille de la nappe ainsi que la taille des fragments obtenus.<br /><br />Une quatrième étude est dédiée au phénomène de vieillissement des mousses. Nous exposons un nouveau dispositif expérimental de soufflerie à mousse. Nous donnons une comparaison entre les systèmes expérimentaux classiques et notre dispositif. Nous montrant également une preuve expérimentale de la loi de von Neumann.

Cette thèse a permis de développer un modèle analytique pour la prédiction de la température critique de poutrelle cellulaire fabriquée à base de profilés laminés en situation d'incendie. Ces résultats seront basés sur la mise au point d'un nouveau modèle analytique de poutrelle cellulaire isostatique soumise au feu. Pour assurer la fiabilité du modèle developpé, les étapes suivantes ont été considérées : La réalisation de tests en grande échelle en laboratoire ; La mise au point d'un modèle éléments finis dans le logiciel SAFIR ; La validation du modèle éléments finis en comparaison des essais en laboratoire ; Le développement du modèle analytique simplifié ; La validation de cette méthode analytique par une étude paramétrique utilisant le modèle éléments finis. Le modèle éléments finis et le modèle analytique sont capable de reproduire avec un niveau satisfaisant de précision le comportement complexe des poutrelles cellulaires en cas d'incendie

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

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

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

La prédiction des instabilités fluide-élastique qui se développent dans un faisceau de tubes est importante pour la conception des générateurs de vapeur dans les centrales nucléaires, afin de prévenir les accidents liés à ces instabilités. En effet, ces instabilités fluide-élastique, ou flottements, conduisent à une fatigue vibratoire des matériaux, voire à des chocs entre les tubes, et par la suite, à des dégâts importants. Ces aspects sont d'une grande complexité pour les applications scientifiques impliquant l'industrie nucléaire. Le présent travail est issu d'une collaboration entre l'EDF, le CEA et l'IMFT. Elle vise à améliorer la simulation numérique de cette interaction fluide- structure dans le faisceau de tubes, en particulier dans la gamme de paramètres critiques favorisant l'apparition d'un amortissement négatif du système et de l'instabilité fluide-élastique. / The prediction of fluid-elastic instabilities that develop in a tube bundle is of major importance for the design of modern heat exchangers in nuclear reactors, to prevent accidents associated with such instabilities. The fluid-elastic instabilities, or flutter, cause material fatigue, shocks between beams and damage to the solid walls. These issues are very complex for scientific applications involving the nuclear industry. This work is a collaboration between EDF, CEA and IMFT. It aims to improve the numerical simulation of the fluid-structure interaction in the tube bundle, in particular in the range of critical parameters contribute to the onset of damping negative system and the fluid-elastic instability.

Cette thèse, de nature expérimentale, porte sur l'étude du couplage fluide / interface de croissance en solidification dirigée en lames minces. En solidification naturelle, les écoulements de nature convective ou solutale engendrent un transport de soluté devant le front et modifient la dynamique des microstructures. Ils sont modélisés ici en lames minces par un écoulement de Poiseuille induit par un thermosiphon. Au-delà des effets d'inclinaison de microstructures et d'asymétrie du développement des branchements, un nouveau phénomène est mis en évidence : des ondes progressives interfaciales modifiant fortement les microstructures. Trois types d'ondes sont observés. Leur diagramme d'existence est déterminé en fonction des vitesses de solidification et d'écoulement, et leurs caractéristiques principales en vitesse de phase, amplitude et asymétrie sont identifiées. Elles apparaissent quasi-insensibles à l'épaisseur de l'échantillon et à la longueur thermique. La cohérence de leur mécanisme de propagation est explicitée en tenant compte de la concentration et de la vitesse de l'interface, ainsi que de la forme des microstructures et de leur rejet de soluté. Ces ondes interfaciales créent des modulations de concentration, dont l'échelle caractéristique ne dépend pas de la nature des ondes ou du gradient thermique, mais seulement du rapport entre vitesse de l'écoulement et vitesse de solidification. La microségrégation et donc les propriétés résultantes des matériaux en sont alors directement influencées. / This thesis addresses the experimental study of the coupling between a flow and a growth interface in directional solidification in a thin sample. In natural solidification, the convective or solutal flows both generate a transport of solute along the front and modify the microstructure dynamics. They are modelled here in a thin sample by a Poiseuille flow induced by a thermosiphon. Beyond the effects of microstructure inclination and of asymmetry of sidebranch development, a new phenomenon is evidenced : the existence of the interfacial travelling waves that strongly affect microstructures. Three kinds of waves are observed. Their diagram of existence is determined as a function of both the pulling velocity and the flow velocity, and their main characteristics in phase velocity, amplitude and asymmetry are identified. They appear almost insensitive to the thickness of the sample and to the thermal length. The coherence of their propagation mechanism is made explicit when involving the concentration and the velocity of interface together with the form and the solute rejection of microstructures. These interfacial waves create concentration modulations whose characteristic scale does not depend on the wave type or the thermal gradient, but on the ratio of flow velocity to solidification velocity only. They then directly influence the microsegregation and thus, the resulting material properties.

Nous soutenons la thèse que la sécurité alimentaire des pays d'Afrique sub-saharienne peut être renforcée par une meilleure maitrise de l'instabilité des prix des matières premières agricoles constituant leur panier alimentaire de base. A cet effet, nous évoquons dans un premier temps les mécanismes de fonctionnement des marchés agricoles, le rôle qu'y joue la notion de prix ainsi que le lien existant entre l'évolution instable des prix et l'insécurité alimentaire. Nous nous intéressons ensuite au lien existant entre l'insécurité alimentaire et la régulation du secteur agricole, en particulier dans le cadre des échanges internationaux et régionaux. Nous procédons enfin au traitement formalisé de l'insécurité alimentaire. En ayant recours aux outils économétriques, nous mettons en évidence le caractère instable des prix au niveau individuel des pays ainsi que les interdépendances entre les prix des différentes denrées alimentaires et des différents pays. Des mesures de sécurisation alimentaire sont suggérées tout au long de la thèse pour les pays d'Afrique sub-saharienne étudiés. Nous estimons que ces mesures peuvent servir de pistes de réflexion pour l'établissement de politiques économiques agricoles nationales et régionales. Ces politiques auraient pour but final de garantir la sécurité alimentaire des populations des pays de l'Afrique sub-saharienne par une meilleure maitrise de l'instabilité des prix alimentaires. / In our thesis, we assume that African Sub-saharan countries' food security status can be enhanced through a better management of agricultural commodities prices instability, which constitutes the basic food basket of local populations. To this aim, we initially review the dynamics of agricultural markets and the role played by “prices” in this mechanism as well as the existing linkages between unstable price trends and the notion of food insecurity. Focus is then directed to the relationship between “food insecurity” and the regulation of the agricultural sector, in particular within international trade theory frameworks.Finally, we proceed to the assessment of “food insecurity” through the empirical analysis of the instabilities affecting food prices of the region, and also that of price transmission and linkages within and between countries. We then highlight prices instabilities at individual (country) level, as well as the linkage of these prices (therefore of their unstable components) between the various constituents of the basic food basket of a given country, or that of neighboring countries.All along our thesis, food insecurity resilience measures for these countries are suggested. These measures are believed to potentially serve as initial steps in the establishment of national and regional agricultural policies aiming at attaining/safeguarding food security in African sub-Saharan countries.

Le but de cette thèse a été de redéfinir le diagnostic d’hyperlaxité de l’épaule. Ce travail s’appui sur plusieurs études cliniques, chirurgicales et d’analyse du mouvement. Pour mener ce travail, nous avons tout d’abord défini l’hyperlaxité telle qu’elle est actuellement décrite dans la littérature, ainsi que ses liens avec l’instabilité de l’épaule et son traitement. Ce premier chapitre décrit également les moyens techniques d’analyse du mouvement qui seront utilisés dans cette thèse. Ensuite, plusieurs études ont été proposées. L’étude 2 est une étude chirurgicale, qui a cherché à corréler la laxité capsulaire étudiée en per opératoire et l’hyperlaxité clinique. L’étude 3 a ensuite rechercher les moyens de rendre plus reproductible la mesure de la rotation externe dans le cadre de l’hyperlaxité. Les études 4 et 5 sont des études utilisant l’analyse du mouvement. La première a cherché à fiabiliser la mesure clinique des amplitudes articulaires de l’épaule en tentant d’analyser les facteurs d’erreur de mesure. La deuxième étude a ensuite eut pour but de définir le volume articulaire global du complexe articulaire de l’épaule et de préciser la relation de ce volume avec les différents degrés de liberté de l’épaule. Une dernière étude (Etude 6) a enfin permis de corréler le volume articulaire de l’épaule et les signes cliniques d’hyperlaxité. Enfin, le chapitre « conclusions générales et perspectives » rassemble les éléments de conclusion de ces différents travaux et a pour ambition de redéfinir le diagnostic d’hyperlaxité de l’épaule. Ce chapitre ouvre plusieurs perspectives. La première est de proposer des modifications de l’examen clinique de l’épaule et notamment pour le diagnostic d’hyperlaxité. La seconde est d’utiliser la description volumétrique de l’épaule dans d’autres situations physiologiques ou pathologiques. Enfin, nous rapportons les résultats préliminaires d’une étude anatomique visant à identifier la place respective de chaque articulation dans cette définition volumétrique des amplitudes articulaires de l’épaule. / The aim of this study was to give a new definition to shoulder hyperlaxity. This work was conduced with clinical, surgical andmotion capture experimentations. We first gave a definition of hyperlaxity, as described actually in the literature, and its link with shoulder instability and treatment. Chapter 1 described also motion capture technics used along this work. Then, several studies were proposed. Study n°2 was a surgical one, and tempted to correlate peroperative capsular laxity and hyperlaxity. Therafter, study n°3 looked for an optimized way to examine external rotation of the shoulder. Studies N° 4 and 5 used motion capture analysis to assess clinical shoulder examination patterns and global reachable shoulder space volume. This volume was finally correlated to shoulder sign of hyperlaxity in study n°6. The last chapter, « general conclusions and perspectives » gather together conclusions of each study and redefine hyperlaxity. Finally, we report our prospect, giving first results of an anatomical study exploring the volumetric definition of shoulder range of motion described previously