L'objet de cette thèse porte sur la compréhension des structures cohérentes d'une couche limite turbulente soumise à un fort gradient de pression adverse, et qui a aussi subie une transition brusque de fort gradient de pression favorable à un gradient de pression adverse. L'installation expérimentale permet d'obtenir des conditions d'écoulement correspondant au décrochage d'une aile. De grands ensembles de champs de vitesse instantanée sont acquis par "Particle Image Velocimetry" dans des plans à la paroi alignés avec l'écoulement à trois positions différentes dans la direction de l'écoulement dans la région de gradient de pression défavorable. Les investigations sur les champs instantanés de vitesse prouvent que la région supérieure de la couche limite est densément peuplée avec des signatures de tourbillons hairpin et des paquets de hairpins qualitativement semblables à ceux rencontrées dans la couche limite turbulente à gradient de pression nul. Puisque les paquets de hairpin voyagent avec la petite dispersion de vitesse, les groupes de hairpin semblent être arrangés de façon cohérente dans la direction de l'écoulement. On constate que les paquets de hairpins se prolongent parfois au-delà d'une longueur de 2[delta] et contiennent 3 à 12 tourbillons. En plus, l'estimation stochastique linéaire et les corrélations spatiales entre l'intensité des tourbillons "pro-grade/prograde" indiquent également que les empreintes sont qualitativement semblables aux paquets de hairpin trouvés dans les champs instantanés. L'angle moyen de croissance des paquets de hairpin dans la direction de l'écoulement est approximativement 11°, ce qui est plus important que dans la couche limite turbulente à gradient de pression nul. Les hairpins individuels sont aussi légèrement plus inclinés par rapport à la paroi et plus rapprochés dans la couche limite turbulente avec gradient de pression adverse. Ces différences de propriétés de hairpin sont consistantes avec les différences de taux de déformations moyens dans les deux écoulements. L'intensité des têtes de hairpin normalisée par l'échelle de temps de Zagarola-Smits a une valeur plus élevée dans le cas à gradient de pression nul par rapport à l'écoulement présent et, dans la moitié inférieure de la couche limite diminue dans la direction de l'écoulement dans ce dernier. Tout proche de la paroi, la population de hairpins diminue dans la direction de l'écoulement, alors qu'elle augmente dans la région supérieure. Ces différentes tendances des populations et d'intensité de hairpin sont compatibles avec celles des tensions de Reynolds et de la production de turbulence. C'est également compatible aux résultats rapportés que des hairpins sont la source majeure de la production de turbulence. Finalement, la taille des tourbillons normalisée par l'épaisseur de la couche limite diminue légèrement dans la direction de l'écoulement. Puisque l'écoulement moyen évolue rapidement, il est donc possible que les structures turbulentes répondent avec un certain retard aux changements de l'écoulement moyen.

La représentation numérique des écoulements gravitaires et des courants de bords horizontaux est tr'es importante pour la simulation r'ealiste des masses d'eau profondes et de la circulation thermohaline de l'océan global. Dans ce travail, nous cherchons a mieux modéliser ces deux interactions courant/topographie dans le code numérique de circulation océanique NEMO, en régime dynamique "eddy-permitting". Nous montrons, avec des configurations idéalisées et réalistes, que l'usage d'une paramétrisation de couche de fond classique (BBL : diffusion et advection des traceurs) améliore les solutions mais surestime le mélange en aval des seuils topographiques. Une réduction (systématique mais faible) des biais de la paramétrisation est obtenue par l'augmentation locale des effets agéostrophiques (friction pariétale et de fond, advection de la quantité de mouvement dans la BBL). Nos travaux suggèrent que cette paramétrisation atteint ses limites d'application dans le r'egime "eddy-permitting".

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para a estimativa dos efeitos de interferência aerodinâmica sobre empenagens devido a jatos turbulentos, subsônicos e aquecidos. Primeiramente emprega-se um método de diferenças finitas para resolver numericamente as equações de Reynolds com as aproximações de camada limite. As equações de reynolds são resolvidas simultaneamente com a equação diferencial parcial oriundado modelo (K) da energia cinética turbulenta desenvolvido por Prandtl. Desta forma são calculados o campo de velocidade e de temperatura resultante. Na segunda etapa modela-se o campo de velocidade radial induzido pelo jato através de uma distribuição linear de sumidouros. Esta distribuição é utilizada com o "Vortex Lattice Method" no cálculo da interferência aerodinâmica sobre uma empenagem horizontal. Finalmente, são obtidas as curvas de sustentação de uma empenagem horizontal em função das principais variáveis do escoamento do jato.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-12-10T18:05:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoExploratorioImagem.pdf: 5101696 bytes, checksum: 69fe5f34f7c8140ee1339ea38689517f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-12-16T12:37:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoExploratorioImagem.pdf: 5101696 bytes, checksum: 69fe5f34f7c8140ee1339ea38689517f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-16T12:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoExploratorioImagem.pdf: 5101696 bytes, checksum: 69fe5f34f7c8140ee1339ea38689517f (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta é uma pesquisa de caráter exploratório, cujo objetivo foi investigar os elementos que compõem a imagem conceitual de estudantes universitários sobre o conceito de limite de uma função de uma variável real. O estudo envolveu 25 estudantes do curso de licenciatura em matemática de duas universidades públicas no estado do Pará (Brasil) e constituiu-se de duas etapas. Primeiramente, aplicamos um questionário que continha tarefas relacionadas aos aspectos conceituais de limite de uma função de uma variável. A segunda etapa consistiu na realização de entrevistas com seis sujeitos que foram selecionados devido às imagens conceituais evocadas por eles na etapa anterior, e que por sua vez, encontravam-se em conformidade com os quatro Temas de Discussão (TD) que nortearam essas entrevistas. A análise dos resultados baseou-se, sobretudo, na teoria de Tall e Vinner (1981) e Vinner (1991), bem como nos estudos realizados por Cottril et al (1996), Jordaan (2005), Juter (2006), Nair (2009), dentre outros, que compuseram a fundamentação teórica do presente estudo. Dentre os resultados obtidos, ressaltamos que os estudantes relacionam o conceito de limite de uma função de uma variável real com interpretações estáticas e/ou dinâmicas que, em alguns momentos, constituíram-se como fatores de conflito potencial, conforme destacado por Vinner (1991). Além disso, evidenciamos que algumas das imagens conceituais evocadas pelos sujeitos investigados não se fizeram coerentes, fato que os influenciou a construir uma definição conceitual pessoal diferente da definição conceitual formal de limite de uma função de uma variável real. / This is an exploratory research that aimed to investigate the elements that compose university students’ concept image related to the concept of limit of a function of one real variable. It was investigated the knowledge of 25 students of mathematics’ course in two public universities in the state of Pará (Brazil). The data collection was made, at first, through a questionnaire that contained tasks involving limit of one real variable function’s conceptual aspects. The second stage consisted in interviews with six students that were selected because of their evoked concept images in the previous stage, since they were related to the four Discussion Themes (DT) that leaded those interviews. The data analysis was based on the theory of Tall&Vinner (1981) and Vinner (1991), besides the studies of Cottril et al (1996), Jordaan (2005), Juter (2006), Nair (2009), above others, which composed the theoretical framework of this study. Above the results obtained in this research, we emphasize that the students relate the concept of limit of a function of one real variable with static and/or dynamic interpretations that, in some moments, constituted themselves as potential conflict factors, such as described by Vinner (1991). Besides, we’ve also noticed that some evoked concept images weren’t coherent, which influenced them to construct a personal concept definition different from the formal concept definition of limit of a function of one real variable.

[pt] A fundação em estaxa é uma das alternativas mais antigas de suporte de estruturas,mas seu projeto ainda é um desfio para engenharia geotécnica, sendo muito em pricípios empíricos. As estacas são elementos esbeltos de grande comprimento relativo, gerlamente utilizadas quando os solos que compõem as camadas mais superficiais do terreno não são suficientemente resistentes para suportar as cargas da superestrutura. A capacidade de suporte de estacas pode ser estimada através de métodos teóricos, semi-empíricos. Para aplicação de um método teórico é necessário o conhecimento mais detalhado da geometria do problema, das propriedades tensão x defromação x resistência dos solos, das características da interface solo-estaca,etc., enquanto que para os métodos semiempíricos a aplicação é geralmenta feita com base em resultados de ensaios de campo. As formulaçõessemi-empíricas são as mais usuais na prática da engenharia para o cálculo da capacidade de suporte de estacas visto que os métodos teóricos, à exceção de grandes projetos, têm sua aplicação ainda restrita. Na prática brasileira,os projetos de fundações são elaborados frequentemente com base em resultados de ensaio SPT, sendo os dois métodos mais utilizados para a obtenção da capacidade de carga de estacas os métodos propostos por Aoki e Velloso (1975) e Décourt e Quaresma (1978, 1982). O objetivo deste trabalho consiste em comparar algumas das metodologias correntemente utilizadas na previsão da capacidade de suporte de estacas sob carregamento axial com as previsões obtidas em análises teóricaspelo método dos elementos finitos, através da utilização do programa Plaxis v. 8. / [en] Pile is one of the oldest alternatives of support of structures but its designis still considered a challenge for the ground engineering,being based on empirical principles. Piles are slender elements of great relative length, generally used when soils that compose the most superficial layers of the soil profile are not sufficiently resistant to support the loads from superstructure. The bearing capacity of piles can be estimated by empirical and theoretical approaches. For application of a theoretical approach a more detailed knowledge is necessary about the geometry of the problem, the tension x deformation x resistence soil satate, interface soil-pile characteristics and others, while for empirica approaches the application is generally done on the basis of field test results. The empirical formulations are the most usual in the practice of the engineering for the calculation of the bearing capacity of piles since theoretical approaches have iots application restricted. In brazilian engineering practice, the projects of foundations are elaborated frequently on the basis of SPT test results, being the two approachesd more utilized proposed by Aoki and Velloso (1975) and Décourt and Quaresma (1978, 1982). The objective of this work is compare some of the methodologies currently utilized to obtain the bearing capacity of the piles under axial loading with the results obtained in theoretical analysis by finite element approach, using Plaxis verion 8.0 software.

[pt] A busca por uma estrutura ótima, que consuma o mínimo de material possível, e atenda, ao mesmo tempo, aos critérios de segurança e bom comportamento em serviço e aos aspectos construtivos, deve ser preocupação primordial de todo engenheiro de projeto. Daí a grande importância da área da engenharia que trata de otimização de estruturas, que visa estudar ferramentas que auxiliem o engenheiro na obtenção do projeto ótimo.Este trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia para a determinação do traçado ótimo de cabos aderentes de protensão, considerando- se condições do estado limite último de flexão, além daquelas usuais referentes aos estados limites de utilização.A solução de problema é obtida via técnicas de otimização, trabalhando com o algoritmo de Han-Powell, de programação não-linear.As variáveis de projeto são a força de protensão, os coeficientes das parábolas que descrevem o cabo protendido e os parâmetros da configuração deformada em cada seção de estudo da viga.O problema de otimização estrutural proposto é minimizar a força de protensão em vigas isostáticas e hiperestáticas, submetido a restrições geométricas, limitações das tensões nos bordos extremos da viga no estado limite de utilização, e verificação do estado limite último em seções previamente definidas.O desenvolvimento de um programa de computador permitiu a implementação deste problema e a geração, como resultado, do traçado ótimo de um cabo médio, e da força de protensão mínima, após as perdas imediatas, consideradas constantes ao longo do comprimento da viga. / [en] The search for the optimum design, with the minimum possible material consumption and satisfying, at the same time, safety and in service conditions and also the constructive aspects, must be a central preoccupation of all engineers.Therefore the optimization of structures is such an important engineering area, which studies tools for helping the engineering to obtain the optimum design. The objective of this work is to present on methodology for the determination of the optimum design of prestressed cable, considering both the ultimate limit state and the in service limit state.The solution of the problem is obtained through optimization techniques, normally,the Han-Powell algorithm is applied for solving the non-linear programming problem.The design variables are the prestressed force and the parameters, which define the geometry of the cable and the deformation of the beam in given sections.The proposed optimization problem is to minimize the prestressed force in beams while constraining the geometry of the cable and the stresses during in service loads and satisfying safety in the ultimate limit state in prescribed sections. A computer program, based on the formulation, was developed which allowed the user to obtain the optimum design of the cable and the correspondent minimum prestressed force, after immediate losses which are considered constant along the beam length.

La mentalisation est un concept de plus en plus documenté en psychologie. Il suppose que le vécu interne de l’individu doit être psychiquement élaboré pour que celui-ci puisse fonctionner de façon optimale dans le monde et face aux évènements. Fonagy a apporté une contribution importante en proposant une définition étayée de la mentalisation des états mentaux généraux, soit comme une « fonction réflexive » qui s’acquiert dans le développement. Lecours est quant à lui un auteur clé dans la compréhension de la mentalisation des affects et il a proposé un modèle permettant d’évaluer le niveau d’élaboration verbale des affects. Certains écrits empiriques et cliniques se sont par ailleurs penchés sur l’idée que la mentalisation pouvait varier en fonction d’affects spécifiques chez les individus. D’autres appuis scientifiques sont toutefois nécessaires. De nombreuses études ont montré l’impact positif des capacités de mentalisation, soit comme un indice de succès thérapeutique, puis comme liées au fonctionnement global de l’individu et aux symptômes psychopathologiques. Conséquemment, des difficultés de mentalisation seraient associées à des conséquences néfastes pour l’individu (par exemple, de l’automutilation, des passages à l’acte suicidaires). Fonagy et ses collègues ont mis en évidence les difficultés de mentalisation propres aux personnes souffrant d’un trouble de la personnalité limite (tel que décrit dans la classification du DSM). Puisque des études montrent la comorbidité entre les différents troubles de la personnalité du DSM, il est pertinent d’élargir notre définition de la personnalité limite. La théorisation élaborée par Kernberg sur les organisations de la personnalité nous amène un éclairage intéressant pour comprendre le fonctionnement psychique des gens présentant une pathologie de la personnalité, au delà des traits manifestes. La présente étude vise ainsi à évaluer la mentalisation de certains affects spécifiques (hostilité contre l’autre, hostilité contre le soi et culpabilité), chez une population clinique de gens présentant un état-limite de la personnalité, tant sur le plan de l’organisation que de la symptomatologie. Elle vise également à faire des liens entre la mentalisation, la personnalité et les comportements destructeurs. Pour ce faire, 30 participants bénéficiant de services psychiatriques ont passé une entrevue individuelle et ont rempli une batterie de questionnaires. Des analyses de corrélation et de régression ont permis d’établir des liens entre les différentes variables indépendantes et dépendantes à l’étude. Les résultats ciblent l’hostilité contre l’autre comme un vecteur significatif de l’expérience affective; la mauvaise mentalisation explicite de cet affect prédit la gravité de l’organisation de la personnalité limite. Aussi, la gravité de la personnalité limite, tant sur le plan de l’organisation que de la symptomatologie, en combinaison avec des déficits de mentalisation explicite de l’hostilité contre l’autre, prédisent l’agressivité chez les individus. De façon différente, les résultats montrent que la proportion d’affects d’hostilité contre le soi prédit les comportements d’automutilation chez les gens présentant une symptomatologie limite. Par ailleurs, cela met en perspective le rôle de l’hostilité contre le soi chez les TPL, qui se rapporte à une culpabilité plus primitive, plutôt qu’adaptative. Les résultats obtenus permettent de documenter le fonctionnement psychique et les comportements d’individus reconnus comme étant difficiles à traiter. Certaines pistes d’intervention sont suggérées. Cette étude engendre différentes retombées sur le plan scientifique et clinique.

Dans cette thèse, nous développons des méthodes analytiques et numériques pour capturer les dynamiques asymptotiques de problèmes issus de la physique des plasmas et de la modélisation des mouvements collectifs dans les populations animales. Dans une première partie, nous présentons une méthode numérique Particle-In-Cell (PIC) pour le système Vlasov-Poisson préservant l'asymptotique quasi-neutre. Dans une seconde partie, nous étudions la limite macroscopique d'un modèle de Vicsek décrivant des interactions d'alignement entre deux populations, une population à l'arrêt et une population en mouvement. Nous sélectionnons ensuite un schéma numérique pour capturer les solutions du modèle macroscopique de Vicsek correspondant à la dynamique particulaire sous-jacente. La troisième partie est dédiée à l'étude des transitions compressible-incompressible apparaissant sous l'effet d'une contrainte de congestion dans un modèle macroscopique de déplacement collectif. Des schémas numériques préservant l'asymptotique de congestion sont ensuite mis au point pour le système d'Euler avec une contrainte de densité maximale.

La modélisation par simulation des grandes échelles (Large-Eddy Simulation - LES) des processus physiques régissant la couche limite atmosphérique (CLA) demeure complexe de part la difficulté des modèles à capter l'évolution de la turbulence entre différentes conditions de stratification. De ce fait, l'étude LES du cycle diurne complet de la CLA comprenant des situations convectives la journée et des conditions stables la nuit est très peu documenté. La simulation de la couche limite stable où la turbulence est faible, intermittente et qui est caractérisée par des structures turbulentes de petite taille est tout particulièrement compliquée. En conséquence, la capacité de la LES à bien reproduire les conditions météorologiques de la CLA, notamment en situation stable, est étudiée à l'aide du code de mécanique des fluides développé par EDF R&D, Code_Saturne. Dans une première étude, le modèle LES est validé sur un cas de couche limite convective quasi stationnaire sur terrain homogène. L'influence des modèles sous-maille de Smagorinsky, Germano-Lilly, Wong-Lilly et WALE (Wall-Adapting Local Eddy-viscosity) ainsi que la sensibilité aux méthodes de paramétrisation sur les champs moyens, les flux et les variances est discutées. Dans une seconde étude le cycle diurne complet de la CLA pendant la campagne de mesure Wangara est modélisé. L'écart aux mesures étant faible le jour, ce travail se concentre sur les difficultés rencontrées la nuit à bien modéliser la couche limite stable. L'impact de différents modèles sous-maille ainsi que la sensibilité au coefficient de Smagorinsky ont été analysés. Par l'intermédiaire d'un couplage radiatif réalisé en LES, les répercussions du rayonnement infrarouge et solaire sur le jet de basse couche nocturne et le gradient thermique près de la surface sont exposées. De plus l'adaptation de la résolution du domaine à l'intensité de la turbulence et la forte stabilité atmosphérique durant l'expérience Wangara sont commentées. Enfin un examen des oscillations numériques inhérentes à Code_Saturne est réalisé afin d'en limiter les effets

A realização deste trabalho tem como objetivo fundamental estudar os efeitos dos atuadores de jato sintético no escoamento de uma camada limite desenvolvida sobre uma placa plana e um aerofólio hipotético. A interação dos jatos sintéticos com um escoamento transversal pode conduzir a uma aparente modificação da forma aerodinâmica de corpos rombudos e, dessa forma, fornecer uma maneira de controle da separação na camada limite. Estudos recentes demonstram que tipos diferentes de escoamentos podem ser produzidos pelo atuador dependendo da oscilação da membrana. Um método numérico para solução das equações de Navier-Stokes incompressíveis bidimensionais na formulação vorticidade-velocidade é utilizado neste trabalho. As equações governantes são discretizadas utilizando-se métodos de diferenças finitas compactas de sexta ordem para as derivadas espaciais. A equação de Poisson para a componente da velocidade normal é resolvida por um método iterativo de sobre-relaxação em linhas sucessivas usando um esquema com malha composta para acelerar a convergência. Os resultados de simulações com diferentes valores de freqüência, amplitude e comprimento de fenda foram verificados através de uma análise de Fourier temporal. Através desta análise é verificado qual a melhor situação para se atrasar a separação da camada limite / This work has as a fundamental objective the study of the effects of synthetic jet actuators on the boundary layer flow on a flat plate and on a hypothetical airfoil. The interaction of synthetic jets with transverse flow can lead to an apparent modification in the aerodynamic shape of blunt bodies and, in that way, supply a means of control of transition within the boundary layer. Recent studies demonstrate that different types of flow may be produced by the actuator, depending on the amplitude of oscillation of the membrane. A numerical method for the solution of two-dimensional incompressible Navier-Stokes equations written in vorticity-velocity formulation is used in this work. The spatial derivatives are discretized with a sixth order compact finite differences scheme. The Poisson equation for the normal velocity component is solved by an iterative line successive over relaxation method and uses a multigrid full approximation scheme to accelerate the convergence. The results of simulations with different values of frequency, amplitude and slot length were verified through a temporal Fourier analysis. By way of this analysis it is verified which are the better parameters for the controlled delay of boundary layer separation