L'évaluation des propriétés mécaniques des matériaux par essais d’indentation instrumentée (IIT) a été largement étudiée ces dernières années. L'objectif de ce travail est de développer une méthodologie pour analyser le comportement mécanique des matériaux à partir des données obtenues par indentation multicyclique à une échelle microscopique de manière à limiter les problèmes liés à l’hétérogénéité des matériaux et à augmenter le nombre de données pour l’étude des revêtements épais que seule l’analyse nanométrique ne permet pas de fournir dans le cas de revêtements hétérogènes. Pour valider notre approche, nous étudions la dureté et le module d'élasticité de matériaux massifs homogènes (aciers au carbone), de revêtement épais hétérogène (hydroxyapatite), et de revêtement bicouche (Nickel-Phosphore). L’étude des matériaux massifs homogènes nous a permis, tout d’abord, de valider la méthodologie. Nous proposons également un modèle pour estimer la dureté et le module d’élasticité des revêtements d’hydroxyapatite en considérant la compaction du matériau pendant l’indentation. D’autre part, nous proposons de relier la dureté et le module d'élasticité à la fraction volumique de cristallinité. Enfin, à partir de l’indentation multicyclique effectuée sur le revêtement Ni-P bicouche, nous proposons un modèle pour évaluer le module d'élasticité de chaque couche à partir de l’expression de l'inverse de la raideur de contact en fonction de l’aire de contact proposée initialement pour un monocouche par Tricoteaux que nous couplons également à une approche multicouche basée sur le modèle de Korsunsky. / The assessment of mechanical properties of materials by instrumented indentation tests (IIT) have been widely performed in last years. The objective of this work is to develop a methodology to analyze the mechanical behavior of materials from the data obtained by a continuous multicycle indentation test at the microscale of loads so as to limit the problems associated with the heterogeneity of the materials and to increase the amount of data for the study of thick coatings that only nanoscale analysis does not provide in the case of heterogeneous coatings. To validate our approach, it was study the hardness and the elastic modulus of homogeneous bulk materials (carbon steels), heterogeneous dense coating (hydroxyapatite), and a two-layer coating material (Nickel-Phosphorus). The study of homogeneous bulk materials allowed us, first, to validate the methodology. It is also proposed a model to estimate the hardness and elastic modulus of hydroxyapatite coatings considering the compaction of the material during the indentation process. Second, it is proposed to associate the hardness and elastic modulus to the volume fraction of crystallinity. Finally, from the multicycle indentation tests performed on the electroless Ni-P bilayer coating, a new approach is advanced to assess the elastic modulus of each layer from the expression of the reciprocal of the contact stiffness as function of the contact area originally proposed by Tricoteaux for a monolayer system, but now linked to a multilayer model based on the weight function suggested by Korsunsky.

Dans le domaine des structures en Béton Armé (BA) et plus spécifiquement, lors de la conception d'éléments non-flexibles tels que les corbeaux, les poutres bayonets et les poutres profondes, la Méthode Bielle-Tirant (MBT) présente des avantages par rapport aux algorithmes classiques de calcul de ferraillage basé sur l'analyse FE (par exemple Wood-Armor ou Capra-Maury).La Methode Bielle-Tirant reste une alternative adaptée pour la conception de structures en béton présentant un comportement élastique ou plastique dont le cadre d'application est bien défini dans les codes de conception des structures en béton comme les EuroCodes et les spécifications de conception des ponts AASHTO-LRFD.Néanmoins, cette méthode présente l'inconvénient majeur de nécessiter un investissement important en ressources humaines ou en capacité de calcul pour, respectivement, son application manuelle ou une approche automatique par optimisation de topologie.Le document propose une alternative légère, en termes d'itérations requises, à l'automatisation de la MBT, qui part de l'affirmation que les entretoises résultantes et les attaches d'un modèle ST approprié peuvent être distribuées selon la direction des contraintes principales, $sigma_{III}$ et $sigma_{I}$, obtenus à partir d'un planaire modèle aux EF / Within the field of Reinforced Concrete (RC) structures and more specifically, at the design of non-flexural elements such as corbels, nibs, and deep beams, the rational procedure of conception and justification referred as Strut-and-Tie Method (STM) has shown some advantages over classical algorithms of reinforcement computation based on FE analysis (eg. Wood-Armer or Capra-Maury).The STM remains a suitable alternative for the design of concrete structures presenting either elastic or plastic behaviour whose application framework is well defined in concrete structures’ design codes like the EuroCodes and the AASHTO-LRFD Bridge Design Specifications.Nevertheless, this method has the main inconvenient of requiring a high amount of resources investment in terms of highly experienced personal or in terms of computational capacity for, respectively, its manual application or an automatic approach through topology optimisation.The document proposes a light alternative, in terms of required iterations, to the automation of the STM, which starts from the statement that the resultant struts and ties of a suitable ST model can be distributed according to the direction of the principal stresses, $sigma_{III}$ and $sigma_{I}$ , obtained from a planar or a three-dimensional FE model

Les travaux de reconnaissance menés par la société Lyon-Turin-Ferroviaire (LTF) pour le projet de tunnel international ont conduit à l'acquisition de diagraphies différées sur un grand nombre de forages profonds. La synthèse des données a permis de mettre en évidence des anomalies thermiques profondes au sein du massif à proximité du front du Houiller et dans la série siliceuse de Vanoise. Ces anomalies sont confrontées à un modèle conceptuel intégrant des circulations d'eaux souterraines homogènes dans les zones décomprimées de versant et localisées dans les zones profondes ainsi que les effets thermiques associés. Le modèle conceptuel considère un état thermique transitoire des massifs dépendant du contexte paléo-climatique.A proximité du front du Houiller, une modélisation numérique du secteur a permis de montrer que les anomalies thermiques rencontrées sont cohérentes avec l'hypothèse d'une perturbation froide associée à l'activation, au début de l'Holocène, d'une circulation profonde localisée qui se propage par conduction dans le massif. La prise en compte, dans la modélisation, du changement de température au début de l'Holocène conduit à l'adoption d'un flux géothermique de 100mWm-2, donc plus élevé que les flux généralement considérés dans les Alpes.Dans la série siliceuse de Vanoise, les anomalies observées de gradients profonds peuvent être expliquées par une augmentation de la température des circulations dans la zone décomprimée de l'ordre de 2.4°C vers la fin du Petit Âge Glaciaire. Le réchauffement des circulations plus important par rapport au réchauffement de l'air à cette période est expliqué par une diminution des apports d'eau de fusion nivale dans la zone décomprimée. Ce résultat repose sur le développement d'une méthode 1D permettant d'estimer l'âge et l'amplitude d'une variation brutale de température à la limite d'un milieu semi-infini en conduction. Avant d'être appliquée aux données de diagraphies de forage, la méthode a été testée sur des données issues de simulations numériques reproduisant les températures obtenues dans un contexte de versant intégrant les effets du relief et la présence d'un flux géothermique. / The reconnaissance works for the Lyon-Turin railway tunnel project have led to well logs acquisition for a large number of deep boreholes. Data synthesis enabled to identify deep thermal disturbances inside the mountain massif in the siliceous series of Vanoise and in the vicinity of the Houiller Front. On the base of the well logs analysis and the mountain hydrogeology previous knowledge, a conceptual model of groundwater flows and their thermal effects in the massif is proposed to explain the observed thermal disturbances. It integrates both a uniform water flow in decompressed zone of the valley sides and local deep flows in the massif. The model assumes a transient thermal state related to the paleo-climate environment.First, 2D numerical modelling is used to simulate the thermal disturbances encountered under the valley side in the vicinity of the Houiller Front. In one hand, a thermal transfer by conduction in the massif and a cold temperature imposed near the Houiller Front at the beginning of the Holocene period leads to the current transient thermal state of the massif. The cold temperature near the Houiller Front is assumed to be the consequence of the activation of local deep cold groundwater flows. In a second hand, to simulate the thermal disturbances related to the air temperature change at the beginning of the Holocene, a geothermal heat flux of 100mWm-2 is necessary.Secondly, we develop a method 1D for estimating the age and amplitude of a sudden temperature change at the boundary of a semi-infinite medium in conduction. The method is tested previously on data resulting from numerical simulations in order to assess its use under a valley side and with a geothermal heat flow. Applied to the temperature disturbances observed the siliceous series of Vanoise, the method leads to a 2,4°C increase of groundwater temperature in decompressed zone around the end of Little Ice Age. The value of 2,4°C is higher than the air temperature increase and explained by a decrease in snow meltwater contribution to the decompressed zone.

Ce travail de thèse a pour but de mieux documenter les processus majeurs qui ont lieu lors de la collision alpine : le raccourcissement crustal, l'évolution thermique et les circulations de fluides. La première partie de ce travail apporte de nouvelles données thermo-chronologiques U-Th-Sm/He sur zircon (ZHe) et RSCM (Raman Spectroscopy on Carbonaceous Material, Tmax) sur le massif des Aiguilles Rouges. Ces données sont intégrées à l'histoire thermique de ces massifs et utilisées pour contraindre l'évolution structurale de la marge dauphinoise proximale lors de son inversion. La seconde partie de ce travail consiste en la mise au point d'une nouvelle méthode de restauration des coupes qui ont subi de fortes déformations ductiles. Le travail de terrain a de plus permis de définir le cadre structural et microstructural de l'étude des circulations de fluides à l'interface entre socle et couverture dans ces mêmes bassins du massif de l'Oisans. Les données géochimiques (isotopie, microthermométrie des inclusions fluides, éléments traces) montrent que des fluides (en faible quantité) dérivés du socle ont percolé à la base de la couverture dès l'initiation du raccourcissement collisionnel. Ces résultats permettent de proposer un modèle conceptuel d'évolution des circulations de fluides à l'échelle des massifs cristallins externes alpins. Dans une dernière partie, la modélisation thermomécanique de l'inversion de bassins hérités montre que la profondeur d'enfouissement tectonique joue un rôle primordial dans le style d'inversion des bassins. L'ensemble des résultats sont intégrés dans un modèle d'inversion collisionnelle de la marge européenne. / This work aims at better documenting and understanding major processes that occur during Alpine collision, such as crustal shortening, thermal evolution and fluid circulations. In the first part of the work, we provide new U-Th-Sm/He on zircon (ZHe) thermochronological data and new RSCM (Raman Spectroscopy on Carbonaceous Material) data for the Aiguilles Rouges. These data are integrated into the thermal histories of these massifs and used to constrain the structural evolution of the proximal Dauphinois margin during its collisional inversion. The second part of the work consists of the development of a new methodology to balance cross-sections where rocks were ductilely deformed. Finite deformation of the metasedimentary cover of the Oisans basins is used to constrain shortening. Fieldwork allowed us to define the structural and microstructural setting for the study of fluid circulations close to the basement/cover interface in the very same basins. Geochemical analyses (stable isotopes, microthermometry of fluid inclusions and trace elements) highlight that small amount of basement-derived fluids percolated into the cover as soon as the onset of collisional shortening. Those results are gathered into a conceptual model of evolution of fluid circulation through time and progressive deformation at the scale of the entire ECM. In the last part, thermomechanical modeling of inversion of inherited extensional basins show that tectonic burial is a major parameter controlling basin inversion style. Finally, all those new results are integrated into a scenario of the inversion of the European margin during Alpine collision.

L'interrogation de graphes de données est un problème fondamental qui connait un grand intérêt, en particulier pour les données structurées massives où les graphes constituent une alternative prometteuse aux bases de données relationnelles pour la modélisation des grandes masses de données. Cependant, l'interrogation des graphes de données est différente et plus complexe que l'interrogation des données relationnelles à base de tables. La tâche principale impliquée dans l'interrogation de graphes de données est la recherche d'isomorphisme de sous-graphes qui est un problème NP-complet.La recherche d'isomorphisme de sous-graphes est un problème très important impliqué dans divers domaines comme la reconnaissance de formes, l'analyse des réseaux sociaux, la biologie, etc. Il consiste à énumérer les sous-graphes d'un graphe de données qui correspondent à un graphe requête. Les solutions les plus connues de ce problème sont basées sur le retour arrière (backtracking). Elles explorent un grand espace de recherche, ce qui entraîne un coût de traitement élevé, notamment dans le cas de données massives.Pour réduire le temps et la complexité en espace mémoire dans la recherche d'isomorphisme de sous-graphes, nous proposons d'utiliser des graphes compressés. Dans notre approche, la recherche d'isomorphisme de sous-graphes est réalisée sur une représentation compressée des graphes sans les décompresser. La compression des graphes s'effectue en regroupant les sommets en super-sommets. Ce concept est connu dans la théorie des graphes par la décomposition modulaire. Il sert à générer une représentation en arbre d'un graphe qui met en évidence des groupes de sommets qui ont les mêmes voisins. Avec cette compression, nous obtenons une réduction substantielle de l'espace de recherche et par conséquent, une économie significative dans le temps de traitement.Nous proposons également une nouvelle représentation des sommets du graphe, qui simplifie le filtrage de l'espace de recherche. Ce nouveau mécanisme appelé compact neighborhood Index (CNI) encode l'information de voisinage autour d'un sommet en un seul entier. Cet encodage du voisinage réduit la complexité du temps de filtrage de cubique à quadratique. Ce qui est considérable pour les données massifs.Nous proposons également un algorithme de filtrage itératif qui repose sur les caractéristiques des CNIs pour assurer un élagage global de l'espace de recherche.Nous avons évalué nos approches sur plusieurs datasets et nous les avons comparées avec les algorithmes de l’état de l’art / Querying graph data is a fundamental problem that witnesses an increasing interest especially for massive structured data where graphs come as a promising alternative to relational databases for big data modeling. However, querying graph data is different and more complex than querying relational table-based data. The main task involved in querying graph data is subgraph isomorphism search which is an NP-complete problem. Subgraph isomorphism search, is an important problem which is involved in various domains such as pattern recognition, social network analysis, biology, etc. It consists to enumerate the subgraphs of a data graph that match a query graph. The most known solutions of this problem are backtracking-based. They explore a large search space which results in a high computational cost when we deal with massive graph data. To reduce time and memory space complexity of subgraph isomorphism search. We propose to use compressed graphs. In our approach, subgraph isomorphism search is achieved on compressed representations of graphs without decompressing them. Graph compression is performed by grouping vertices into super vertices. This concept is known, in graph theory, as modular decomposition. It is used to generate a tree representation of a graph that highlights groups of vertices that have the same neighbors. With this compression we obtain a substantial reduction of the search space and consequently a significant saving in the processing time. We also propose a novel encoding of vertices that simplifies the filtering of the search space. This new mechanism is called compact neighborhood Index (CNI). A CNI distills all the information around a vertex in a single integer. This simple neighborhood encoding reduces the time complexity of vertex filtering from cubic to quadratic which is considerable for big graphs. We propose also an iterative local global filtering algorithm that relies on the characteristics of CNIs to ensure a global pruning of the search space.We evaluated our approaches on several real-word datasets and compared them with the state of the art algorithms

Cette thèse présente d'abord la méthodologie de calcul des propriétés élastoplastiques à grande échelle d'un massif rocheux par la méthode d'homogénéisation numérique en éléments finis. <br /><br />Des chargements simulant différents essais mécaniques de compression et de cisaillement sont appliqués sur un Volume Elémentaire Représentatif (VER). La loi de comportement homogénéisée est déduite des contraintes et déformations moyennes calculées dans ce VER. Les différents types de chargements numériques, en contrainte ou en déplacement imposés, et leur effets sur les paramètres homogénéisés sont discutés. <br /><br />Une attention particulière est portée à l'application de la théorie d'élasticité ellipsoïdale de Saint Venant au cas des massifs rocheux. Cette théorie présente plusieurs avantages. En particulier, elle permet de fixer pour les massifs que nous étudions, un modèle élastique tridimensionnel à partir d'un calcul plan.<br />Une comparaison entre les tailles de VER mécanique et géométrique a été faite et il a été montré que pour les massifs étudiés le VER mécanique peut être déduit du VER géométrique qui est plus simple à calculer. Une formule approchée donnant la taille du VER en fonction des paramètres géométriques des fractures a été établie pour des massifs non périodiques.<br /><br />L'apport fondamental de cette thèse consiste à établir une classification mécanique de certains types de massifs rocheux fondée sur la méthode d'homogénéisation numérique que nous avons proposée. Ensuite, une étude paramétrique a été réalisée pour déterminer la sensibilité des résultats aux paramètres géométriques et mécaniques de la matrice rocheuse et des discontinuités. Les paramètres mécaniques homogénéisés ainsi obtenus constituent des données très utiles pour la conception et l'étude des ouvrages dans les massifs rocheux (tunnels, déblais, fondations au rocher). L'ajustement de quelques paramètres mécaniques fondamentaux (module d'Young, module de cisaillement) a conduit à l'élaboration d'expressions analytiques généralisant la formulation d'Amadei et Goodman [1981] pour des cas où l'extension des fractures est finie.<br /><br />L'élaboration de cette classification numérique a exigé le développement et la validation d'un outil d'homogénéisation numérique performant (HELEN) et qui est aussi facilement utilisable dans le cas d'autres types de milieux hétérogènes fissurés et anisotropes (bétons, maçonnerie...)<br /><br />.

Ce travail a été consacré à la réalisation et l'utilisation d'un dispositif d'imagerie Magnéto-Optique (MO) pour l'étude des matériaux supraconducteurs. La principale originalité de ce dispositif est de permettre des mesures sous courant de transport (30A), sous champ magnétique (jusqu'à 100mT), et/ou sous contrainte axiale (80kg maximum).<br />Les études MO ont notamment porté sur les matériaux supraconducteurs à haute température critique élaborés ou étudiés au CNRS-CRETA et laboratoire de Cristallographie. En particulier, un dispositif de texturation par défilement sous champ magnétique de rubans multifilamentaires de Bi2212 a été mis au point. Connaître précisément les conditions de texturation pour chaque échantillon permet en effet de mieux interpréter les données issues des caractérisations, et notamment les images MO. Nous avons pu mettre en évidence par des obervations MO que la texturation sous champ magnétique améliore le piégeage et la texture des filaments, notamment ceux situés au centre des rubans. Par ailleurs le courant critique mesuré à 4,2K est augmenté de 30 à 40\% grâce à la texturation sous champ magnétique.<br />Dans les massifs YBCO, nous avons mis en évidence grâce aux images MO que l'adaptation du taux d'oxygène dans l'atmosphère du four lors des phases de montée et descente en température est cruciale pour l'obtention d'un dopage homogène en oxygène. L'étude effectuée grâce à l'imagerie MO a par ailleurs révélé que le perçage d'un réseau de trous permet une amélioration significative de la qualité de la texture et de la densité locale de courant critique.<br />Les Coated Conductors fournis par Theva$^{\copyright}$ ont également fait l'objet d'études MO. Des défauts spécifiques, en forme d'étoiles et dus à la délamination de la couche tampon de MgO ont pu être observés. Les observations MO sous contrainte axiale in situ ont révélé que le courant critique était limité par l'apparition de bandes de contraction (Lüders Bands) dans le substrat, induisant des fissures dans les couches tampon et supraconductrice. Ces fissures ont été observées pour la première fois en MO au cours de cette thèse. L'imagerie MO a également permis de mettre en évidence la présence de fissures horizontales dues à la compression latérale de la couche MgO.<br />Enfin des mesures en courant de transport de films minces ont été effectuées en parallèle avec des observations MO. Il apparaît que les défauts créés artificiellement par lithographie n'entraînent pas une différence mesurable sur la densité de courant critique (bien que la densité de courant locale dépasse le Jc), mais plutôt une augmentation de la résistivité de flux flow ou de flux creep. Ce travail a été consacré à la réalisation et l'utilisation d'un dispositif d'imagerie Magnéto-Optique (MO) pour l'étude des matériaux supraconducteurs. La principale originalité de ce dispositif est de permettre des mesures sous courant de transport (30A), sous champ magnétique (jusqu'à 100mT), et/ou sous contrainte axiale (80kg maximum).<br />Les études MO ont notamment porté sur les matériaux supraconducteurs à haute température critique élaborés ou étudiés au CNRS-CRETA et laboratoire de Cristallographie. En particulier, un dispositif de texturation par défilement sous champ magnétique de rubans multifilamentaires de Bi2212 a été mis au point. Connaître précisément les conditions de texturation pour chaque échantillon permet en effet de mieux interpréter les données issues des caractérisations, et notamment les images MO. Nous avons pu mettre en évidence par des obervations MO que la texturation sous champ magnétique améliore le piégeage et la texture des filaments, notamment ceux situés au centre des rubans. Par ailleurs le courant critique mesuré à 4,2K est augmenté de 30 à 40\% grâce à la texturation sous champ magnétique.<br />Dans les massifs YBCO, nous avons mis en évidence grâce aux images MO que l'adaptation du taux d'oxygène dans l'atmosphère du four lors des phases de montée et descente en température est cruciale pour l'obtention d'un dopage homogène en oxygène. L'étude effectuée grâce à l'imagerie MO a par ailleurs révélé que le perçage d'un réseau de trous permet une amélioration significative de la qualité de la texture et de la densité locale de courant critique.<br />Les Coated Conductors fournis par Theva$^{\copyright}$ ont également fait l'objet d'études MO. Des défauts spécifiques, en forme d'étoiles et dus à la délamination de la couche tampon de MgO ont pu être observés. Les observations MO sous contrainte axiale in situ ont révélé que le courant critique était limité par l'apparition de bandes de contraction (Lüders Bands) dans le substrat, induisant des fissures dans les couches tampon et supraconductrice. Ces fissures ont été observées pour la première fois en MO au cours de cette thèse. L'imagerie MO a également permis de mettre en évidence la présence de fissures horizontales dues à la compression latérale de la couche MgO.<br />Enfin des mesures en courant de transport de films minces ont été effectuées en parallèle avec des observations MO. Il apparaît que les défauts créés artificiellement par lithographie n'entraînent pas une différence mesurable sur la densité de courant critique (bien que la densité de courant locale dépasse le Jc), mais plutôt une augmentation de la résistivité de flux flow ou de flux creep.

The Bay of Islands Ophiolitic Complex (BOIC) is one of most well preserved and well-exposed ophiolites in the world. The BOIC consist of four massifs; these are the Table Mountain (TBL), North Arm Mountain (NAM), Blow-Me-Down Mountain (BMD) and Lewis Hills massifs. Proposed geological environments of the BOIC in Newfoundland are diverse; ranging from oceanic spreading ridge to supra-subduction setting. The BOIC has a complete ophiolite sequence as defined at the Penrose Conference (Anonymous, 1972) including ultramafic mantle rocks, ultramafic to gabbroic cumulate rocks, sheeted dikes, pillowed basaltic rocks and capping sedimentary rocks in structurally ascending order. We studied harzburgite and overlying massive dunite in the BOIC. Harzburgite is generally medium-grained, and contains olivine, orthopyroxene, Cr-spinel, clinopyroxene and rare sulfide minerals. Harzburgite is massive to strongly deformed, with local development of mylonitic shear zones. A foliation and lineation are defined by elongated and fragmented grains of orthopyroxene and Cr-spinel. Dikes, sills, veins, and irregularly-shaped bodies of dunite and pyroxenite are present throughout the harzburgite unit. Dunite is the predominant lithology of the Blow-Me-Down Mountain. It is typically fine- to medium-grained, massive, and contains minor Cr-spinel and rare sulfide minerals. Dunite contains olivine, Cr-spinel and minor pyroxenes in some samples. Olivine crystals are commonly partly replaced by serpentine along fractures and in outer rims. Bulk rock and mineral composition data suggest that harzburgites are mild to highly refractory mantle residues after partial melting. In contrast all dunite samples show a cumulate geochemical signature from a mafic melt that originated from highly refractory mantle peridotites. Our study suggest that the harzburgite in the BOIC originally formed as oceanic lithosphere at a slow spreading ridge, possibly in the vicinity of active arc systems, whereas the parental melt for dunites formed in subduction setting. The second part of this study measured trace element compositions for olivine, Cr-spinel and bulk rock of dunite. The measured bulk rock compositions are compared to those of calculated based on mineral chemistry and their abundance. This comparison suggests that the trapped melt fraction was negligible during the crystallization of the dunites. The calculated melt compositions for the dunites confirm that the melt formed in subduction setting.

Cette thèse a pour but d’augmenter la durée de vie des moules pour l’injection plastique. Les principaux phénomènes à refréner sont l’usure par abrasion et l’usure par corrosion. Pour ce faire, deux familles de matériaux ont été présélectionnées. Il s’agit des aciers à outils inoxydables et des verres métalliques massifs. Ces travaux détaillent donc la sélection, le développement et la caractérisation d’une nuance pour chacune de ces familles. In fine, cette thèse délivre un nouvel acier adapté à la fabrication additive et aux moules d’injection plastique, allant de l’élaboration de la poudre à l’optimisation des paramètres LBM et de ceux du traitement thermique. Cet acier permet d’offrir un bon compromis en termes de propriétés thermiques, mécaniques et de résistance à la corrosion. Quant au verre métallique massif, ces travaux de thèse démontrent que la nuance choisie permet de conserver suffisamment de matériau amorphe pour induire des propriétés exceptionnelles. / The aim of this thesis is to increase molds lifetime. Mains phenomena to limit are abrasion wear and corrosion. For this purpose, two material families have been preselected. They have been identified among stainless steels and bulk metallic glasses. This work details their selection, development in additive manufacturing and characterization for both materials. In the end, this thesis delivers a new steel grade adapted to the additive manufacturing and plastic injection molds, which affords good corrosion resistance, high hardness and a comparatively good thermal conduction. Concerning the bulk metallic glass, this work shows that the chosen composition allowed to preserve enough amorphous material to induce exceptional properties and give strong hopes to continue in this vein.

The Bay of Islands Ophiolitic Complex (BOIC) is one of most well preserved and well-exposed ophiolites in the world. The BOIC consist of four massifs; these are the Table Mountain (TBL), North Arm Mountain (NAM), Blow-Me-Down Mountain (BMD) and Lewis Hills massifs. Proposed geological environments of the BOIC in Newfoundland are diverse; ranging from oceanic spreading ridge to supra-subduction setting. The BOIC has a complete ophiolite sequence as defined at the Penrose Conference (Anonymous, 1972) including ultramafic mantle rocks, ultramafic to gabbroic cumulate rocks, sheeted dikes, pillowed basaltic rocks and capping sedimentary rocks in structurally ascending order. We studied harzburgite and overlying massive dunite in the BOIC. Harzburgite is generally medium-grained, and contains olivine, orthopyroxene, Cr-spinel, clinopyroxene and rare sulfide minerals. Harzburgite is massive to strongly deformed, with local development of mylonitic shear zones. A foliation and lineation are defined by elongated and fragmented grains of orthopyroxene and Cr-spinel. Dikes, sills, veins, and irregularly-shaped bodies of dunite and pyroxenite are present throughout the harzburgite unit. Dunite is the predominant lithology of the Blow-Me-Down Mountain. It is typically fine- to medium-grained, massive, and contains minor Cr-spinel and rare sulfide minerals. Dunite contains olivine, Cr-spinel and minor pyroxenes in some samples. Olivine crystals are commonly partly replaced by serpentine along fractures and in outer rims. Bulk rock and mineral composition data suggest that harzburgites are mild to highly refractory mantle residues after partial melting. In contrast all dunite samples show a cumulate geochemical signature from a mafic melt that originated from highly refractory mantle peridotites. Our study suggest that the harzburgite in the BOIC originally formed as oceanic lithosphere at a slow spreading ridge, possibly in the vicinity of active arc systems, whereas the parental melt for dunites formed in subduction setting. The second part of this study measured trace element compositions for olivine, Cr-spinel and bulk rock of dunite. The measured bulk rock compositions are compared to those of calculated based on mineral chemistry and their abundance. This comparison suggests that the trapped melt fraction was negligible during the crystallization of the dunites. The calculated melt compositions for the dunites confirm that the melt formed in subduction setting.