L'industrie de la mise en forme utilise de plus en plus les codes de simulation numérique afin de minimiser les temps de conception et les coûts de mise au point des outillages. Le frottement, qui influence fortement le résultat de la mise en forme, est généralement modélisé par un coefficient de frottement de Coulomb constant. La validité de cette description sommaire du comportement tribologique du triplet tôle-lubrifiant-outils est discutée dans ce mémoire. Dans une première partie relative au procédé d'emboutissage, l'utilisation du tribomètre plan-plan est étendue à la caractérisation de la transition statique-dynamique. Cette nouvelle procédure d'essai met en évidence un niveau de frottement statique plus élevé que le frottement dynamique dans toute la gamme de pressions de contact explorée et pour des tôles d'aciers nus et revêtus. L'influence du frottement statique et plus généralement d'un frottement local et évolutif sur le résultat de la mise en forme est discutée à travers différentes modélisations calées sur les résultats de tribométrie et implémentées dans des codes de calculs par éléments finis (FORGE2® et ABAQUS®) : Une modélisation de la transition statique-dynamique comme fonction de la longueur de glissement, met en évidence l'influence du coefficient de frottement statique sur le retard à l'avalement du flan sous le serre-flan et sur la répartition des épaisseurs dans les zones de faibles glissements relatifs sous le poinçon. Une modélisation du frottement comme fonction de la vitesse de glissement et de la pression de contact permet de prendre en compte de manière réaliste l'influence de l'hétérogénéité de ces paramètres du contact. Pour des vitesses d'emboutissage croissantes, l'écart entre les résultats à frottement constant et variable décroît. La discrétisation du frottement par zone, le frottement sous le poinçon étant plus élevé que sous le serre-flan, permet une réduction sensible de l'erreur commise avec l'utilisation d'un coefficient de frottement constant pour tous les outillages. Le modèle de Devine qui décrit l'histoire microscopique du contact (interactions microplastiques, aspects hydrodynamiques) a été généralisé. C'est un modèle alternatif intéressant qui en outre permet d'estimer l'évolution du frottement local avec l'arasement des plateaux et une approche de l'avarie de contact. La seconde partie est dédiée à l'étude du frottement en hydroformage de tubes. Nous développons un essai de caractérisation du frottement et l'appliquons à des tubes en alliage d'aluminium 6060. Le coefficient de frottement de Coulomb varie entre de très faibles valeurs (0,03) pour des graisses à des valeurs beaucoup plus élevées (0,3) pour des huiles ou des lubrifiant solides. Des simulations par éléments finis mettent en évidence l'influence majeure de cette gamme de coefficient de frottement sur la distribution d'épaisseur en déformation plane.

Dans un procédé de filtration, un fluide traverse une membrane (barrière sélective). Une force motrice s’applique entre les deux côtés de la membrane qui peut être un gradient de pression, température ou un potentiel électrique/chimique. Dans les procédés de filtration par un gradient de pression, certains composés du milieu fluide, traversent la membrane alors que d’autres sont retenues sur la surface membranaire. Ces procédés sont très utiles dans différents domaines de l’industrie, notamment en ce qui concerne le traitement des eaux et des effluents, biotechnologie, agroalimentaire et pharmacie. En plus les procédés de filtration offrent des installations plus compactes avec une optimisation des coûts opérationnels comparant avec des procédés traditionnels de séparation notamment distillation et cristallisation. Par ailleurs, ces procédés se réalisent en absence des additifs chimique et changement de la phase. Dans cette étude, on se focalise sur les procédés de microfiltration. L’inconvénient principal de ces procédés est l’accumulation continue de particules/molécules sur la surface de la membrane. Ceci affecte la sélectivité de la membrane, modifie la qualité et la quantité de liquide passant à travers la membrane et conduit à une augmentation des coûts et de l’énergie. Le Colmatage (encrassement) membranaire se produit dans tous les types de procédés membranaires et par conséquent est connu le principal obstacle à l’utilisation répandue de ces procédés. Différentes techniques sont utiles pour surmonter les effets de l’encrassement de la performance de la membrane: le traitement physico-chimique des membranes utilisées, la modification des conditions opératoires (flux tangentiel de la solution d’alimentation sur la surface de la membrane est souvent appliqué pour réduire au minimum l’accumulation de particules), l’utilisation de membranes moins sensibles au colmatage, etc. Tout dépendant de la nature des solutions traitées, les particules déposées sont très variables. Les micro-organismes, des matières organiques naturelles notamment les protéines, les polysaccharides, les substances humides, les oxydes inorganiques et les sels contribuent au colmatage des membranes. Dans les dernières années, un grand nombre d’études expérimentales ont été investis pour comprendre les mécanismes de colmatage. Il a été souligné que les propriétés physico-chimiques de la membrane, la chimie des solutions et les conditions opératoires sont les trois principaux facteurs influant sur les mécanismes de colmatage. En parallèle, les modèles théoriques ont été proposés pour confirmer / décrire les observations expérimentales. La modélisation du colmatage membranaire est un outil essentiel pour évaluer les mécanismes qui le causent. Il permet également prédire la performance du système de filtration et par conséquent trouver des stratégies adaptées pour empêcher la modification de la performance membranaire pendant le procédé de filtration. En général, les modèles de classifient en deux grandes catégories: les modèles de transport de masse qui se concentrent sur le transport de solutés dans le procédé de filtration, et les modèles de colmatage basés sur le blocage des particules/molécules sur la surface ou à l’intérieur de la membrane. Dans la plupart des cas, les modèles dépendent fortement des paramètres empiriques ou semi-empiriques et restent phénoménologique. 1. Avoir une meilleure compréhension des mécanismes du colmatage membranaire lors de la filtration d’un milieu liquide contenant les micro-organismes en suspension. Il est important de souligner que des eaux industrielles et des eaux usées dans plusieurs domaines appartiennent à ce type d’effluents. 2. Proposer un modèle macroscopique décrivant les mécanismes de colmatage observés. [...] / During a membrane filtration process, a liquid medium is filtered through a membrane(selective barrier). The applied driving force between two sides of the membrane can be a gradient of pressure, temperature or a chemical/electrical potential.In pressure driven filtration processes (application of a pressure gradient as driving force between two sides of the membrane), certain components of the liquid medium pass through the membrane, while others are retained at the membrane surface. These processes are widely used as separation techniques in different industrial fields like waste water treatment, biotechnology, food and pharmacy. Compared to conventional techniquesof separation (distillation, crystallization, ...), membrane processes offer more compact installations with more optimized operational costs. Moreover, membrane processes are mainly performed in absence of chemical additives and phase change. In this work we focus on the pressure-driven microfiltration membrane processes.The main disadvantage of these processes is the continuous accumulation of particles on the membrane surface. This affects the membrane selectivity, modifies the quality and the quantity of the liquid passing through the membrane and leads to an increase of energy costs. Membrane fouling occurs in all types of membrane processes and therefore is known as the major obstacle for widespread use of these processes. Different techniques are used to overcome the effects of fouling on the membrane performance : physical-chemical treatment of used membranes, modification of the operational conditions (tangential flow of the feed solution to the membrane is often applied for minimizing the particle accumulation to the membrane surface), use of membranes less susceptible to fouling, etc. Depending on the nature of the treated solutions, the deposited particles are highly variable. Microorganisms, natural organic matter such as proteins, polysaccharides, humid substances, inorganic oxides and salts contribute notably to membrane fouling.It should be noted that membrane fouling problem is a multi-physics (hydrodynamics,mass transport, physics, chemistry), multi-scale (different length scales are involved:molecules, pores and membrane surface) and time dependent (evolution of the membrane microstructure and the molecule-surface interactions) phenomena.In the last decades, a huge number of experimental studies have been invested to understand fouling mechanisms. It has been pointed out that membrane physicochemical properties, solution chemistry and operational conditions are the three major factors affecting the fouling mechanisms. In parallel, theoretical models have been proposed to confirm/describe the experimental observations.Modeling of membrane fouling is an essential tool for assessing the fouling mechanisms. It helps predicting the membrane performance and consequently finding adapted strategies to prevent their modification during the filtration process.In general, the models can be classified into two main categories: mass transport models which focus on solute permeation during the filtration process, and fouling models based on particle or solute blocking within the membrane porous structure. In most of the cases, models depend strongly on the empirical or semi-empirical parameters and thus remain phenomenological. Two main objectives have been set for the present work: 1. Get a better understanding of the membrane fouling mechanisms during filtration of a liquid medium containing suspended microorganisms. It should be pointed out that several Industrial streams and wastewaters belong to this kind of effluents.2. Propose a macroscopic model describing the observed fouling mechanisms. [...]

L'objet de cette thèse est l'étude du processus métastatique par la confrontation de données in vivo chez la souris avec des modèles mathématiques. Plus précisément, des données longitudinales sur la masse métastatique totale combinées à des données IRM fournissant des informations sur le nombre et la taille des macrométastases ont été confrontées à un modèle décrivant l'évolution de la distribution en tailles des métastases par une équation aux dérivées partielles de populations structurées. La théorie sous-jacente au modèle, décrivant le processus métastatique par des métastases initiées par quelques cellules et croissant indépendamment les unes des autres, s'est révélée incapable de décrire les distributions de tailles métastatiques observées à l'IRM, suggérant la présence de phénomènes non pris en compte dans la théorie \standard" du développement métastatique. Ces résultats nous ont conduit à proposer des hypothèses expliquant les différences de distributions métastatiques entre le modèle et les données. Ces hypothèses ont été étudiées expérimentalement par nos collaborateurs biologistes mais également in silico à l'aide de modèles d'équations aux dérivées partielles décrivant la croissance de plusieurs métastases pouvant interagir spatialement. Les résultats obtenus à l'aide de notre approche de modélisation suggèrent des interactions jouant un rôle important dans la dynamique métastatique, comme l'agrégation de germes métastatiques ou l'attraction de cellules métastatiques par des foyers métastatiques déja existants. Une partie de cette thèse est également dédiée à l'analyse mathématique et numérique du nouveau modèle spatial introduit pour l'étude quantitative précédemment évoquée. Ce modèle mécanique décrit notamment l'effet de la pression sur la prolifération des cellules tumorales. Des résultats de convergence de la méthode numérique utilisée sont présentés, ainsi qu'une confrontation du modèle à des données de croissance de métastases pulmonaires. Enfin, une partie traitant des interactions métastases-microenvironnement est également présentée. Des études récentes ont en effet montré que certaines cellules progénitrices de la lignée hématopoïétique ou encore certaines cellules immunitaires pourraient jouer un r^ole important dans le développement métastatique. Au cours de cette thèse, ce phénomène appelé niche prémétastatique a été étudié dans la littérature biologique puis modélisé mathématiquement afin de mieux comprendre le rôle de cette niche dans la dynamique métastatique. / In this thesis, a quantitative study of the metastatic process in the mouse has been performed thanks to mathematical modeling. Precisely, longitudinal data of the total metastatic burden and MRI data on the macrometastatic size distribution are confronted to a mathematical model describing the metastatic process by the independent growths of metastatic foci starting from one or few cells. This \standard" theory, able to describe the dynamics of the total metastatic burden, is on the other hand unable to describe the observed metastatic size distributions. Indeed, this model predicts many small metastases, whereas the observed metastases are much larger and fewer. In order to explain these differences, we proposed two hypotheses that were not taken into account in the initial theory. In the first one, metastases that are growing in close vicinity could merge, resulting in one larger metastasis. In the second one, metastatic foci could attract arriving circulating tumor cells, resulting also in fewer foci but much larger ones. These hypotheses have been tested experimentally by our biologists collaborators, and in silico thanks to a spatial model of tumor growth. The results of this study show that the previously suggested phenomena could have a substantial impact on the number and the sizes of the metastatic foci during metastatic development. Another part of this thesis is devoted to the numerical and mathematical analysis of the previous spatial model. This model takes into account the effect of the pressure on the proliferation of tumor cells. Numerical convergence of the numerical method that has been used and data assimilation on imaging data of pulmonary metastases are presented. Finally, a last part deals with the interactions between metastasis and its supportive stroma. Recent studies shed light on the implication of hematopoietic progenitors in the formation of a permissive soil in the future metastatic site, a phenomenon so-called premetastatic niche. In this thesis, a mathematical model describing the premetastatic and metastatic dynamics is proposed to study quantitative aspects of this phenomenon.

Les systèmes de production manufacturiers sont une classe des systèmes à événements discrets. Leur taille nécessite de distribuer le logiciel de contrôle sur une architecture industrielle de plusieurs ordinateurs reliés en réseau. Dans ce contexte, il devient essentiel d'être capable d'évaluer l'impact d'une architecture réseau spécifique sur les services des systèmes manufacturiers en termes de la performance et la qualité. Les performances du réseau sous-jacent peuvent notamment nuire à la productivité du système. Dans la méthodologie traditionnelle proposée dans la littérature, cet aspect n'est pas pris en compte au niveau conception. Cependant, la modélisation de tels systèmes est importante pour vérifier certaines propriétés. Dans cette thèse, nous proposons une approche de modélisation par composants à l’aide des réseaux de Petri haut niveau pour la modélisation de certains protocoles de réseaux afin d'évaluer les systèmes manufacturiers comme étant des systèmes distribués. La sélection des réseaux de Petri est justifiée par leur pouvoir d'expression en ce qui concerne la modélisation des systèmes distribués et concurrents. L’approche par composants permet de diminuer la complexité de la modélisation et encourage la généricité, la modularité et la réutilisabilité des composants prêt-à-utiliser. Cela permet de construire facilement de nouveaux modèles et de réduire les coûts de développement de systèmes. En outre, cela peut aider à une meilleure gestion des services et des protocoles et à changer facilement/modifier un élément du système. Notre modélisation permet enfin d'évaluer ces systèmes par le biais de simulations centralisées / Manufacturing systems belong to the class of distributed discrete event systems. Their size requires distributing the software to control them on architecture of several industrial computers connected by networks. In this context, it becomes crucial to be able to evaluate the impact of a specific architecture on the manufacturing systems services both in terms of performance and quality. The performance of the underlying network can notably affect the productivity of the system. In traditional methodology proposed in literature, this aspect is not taken into account in the design stage. Thus, modeling such systems is important to verify some properties at that stage. In this thesis, we propose a component-based modeling approach with High Level Petri nets based method for modeling some network protocols in order to evaluate the manufacturing systems as being distributed systems. The selection of Petri nets is justified by their expression power with regard to the modeling of distributed and concurrent systems. Component-based approach can decrease modeling complexity and encourages genericity, modularity and reusability of ready-to-use components. This allows building new models easily and reducing the systems development cost. Moreover, this can help in better managing services and protocols and to easily change/modify a system element. Finally, this modeling enables us to evaluate discrete event systems by means of centralized simulations

L'expérience montre que les technologies de l'information et des communications (TIC), et services de télécommunications mobiles en particulier, peuvent stimuler une croissance économique soutenue et contribuer au développement humain. Au coeur du secteur des TIC, les technologies mobiles sont de plus en plus utilisées comme un outil transformationnel pour favoriser la croissance économique, accélérer le transfert des connaissances, développer les capacités locales, améliorer la productivité et réduire la pauvreté dans de nombreux secteurs. À cet égard, au cours de la dernière décennie, le développement des TIC est devenu un domaine stratégique d'engagement politique dans les économies émergentes. Afin d'accompagner les décideurs politiques et les marketeurs dans la conception des stratégies optimales de développement du secteur des télécommunications, les chercheurs s’intéressent de plus en plus aux obstacles entravant le déploiement des solutions TIC dans le monde en voie de développement. En tant que contribution à ce domaine de recherche, cette étude vise à (i) identifier les déterminants économiques et socioculturels affectant la capacité des pays émergents à adopter les nouvelles technologies et innovations, et à (ii) proposer des principes d’actions et de politiques susceptibles de favoriser la diffusion des solutions TIC dans les pays émergents qui sont caractérisés par une forte inégalité des revenus et par l'aversion au risque. / Evidence shows that information and communications technologies (ICT), especially mobile telecommunications services, can lead to sustained economic growth and human development. Mobile technologies are increasingly used as a transformational tool to foster economic growth, accelerate knowledge transfer, develop local capacities, raise productivity, and alleviate poverty in a variety of sectors. In that respect, in the last decade, ICT development has become a key strategic area for policy engagement in emerging economies. To support policy-makers and marketing practitioners in designing optimal telecommunications sector development strategies, an increasing research focus is now being placed on the impediments to implementing ICT solutions in the developing world. As a contribution to this field of research, this study aims at (i) identifying the economic and socio-cultural determinants affecting the capacity of developing countries to adopt new technologies and innovations, and at (ii) defining relevant policy principles likely to foster the diffusion of ICT solutions in emerging economies that are characterized by strong income inequality and uncertainty avoidance.

Les Essais Non Destructifs (END) par ultrasons permettent de caractériser le béton, sans le dégrader en raison de leurs liens avec ses propriétés mécaniques et sa composition. Cependant, les signaux mesurés résultant de diffusions successives et multiples des ondes sont complexes à analyser. Afin d’optimiser les techniques ultrasonores, il est nécessaire de mieux comprendre les interactions onde-matière dans ce type de milieu et de modéliser au mieux les phénomènes associés. Afin d’aller au-delà des limites des modèles analytiques d’homogénéisation, dans ce travail de thèse un modèle numérique bidimensionnel décrivant la propagation d’ondes ultrasonores dans un milieu hétérogène, adapté au béton, est construit dans le logiciel SPECFEM2D. Ce modèle est comparé à des modèles analytiques, et validé expérimentalement à l’aide d’un milieu synthétique à forte hétérogénéité en comparant les deux paramètres effectifs cohérents : vitesse de phase et atténuation. Il permet également de prendre en compte la viscoélasticité du mortier par l’intermédiaire d’un facteur de qualité. Celui-ci est déterminé à partir des mesures effectuées pour une série de mortiers étudiés.L’outil numérique complet peut être utilisé à plusieurs fins: d’une part, la réalisation d’études afin d’évaluer l’influence de certains paramètres sur la propagation d’onde (la forme et la distribution des granulats), et d’autre part, la simulation des configurations de mesure mises en œuvre sur structure afin de les optimiser en fonction des paramètres qui interviennent, en particulier la fréquence des ondes. Cette meilleure maîtrise des mesures permettra de conduire à terme à l’amélioration du diagnostic. / Ultrasonic non-destructive testing (NDT) is used to characterize concrete, without degrading it, because of its relationship to its mechanical properties and composition. However, the measured signals resulting from successive diffusions and thus from multiple scattering are therefore complex to analyze. In order to optimize ultrasonic techniques, it is thus necessary to better understand the wave-material interactions in this type of medium and to better model the associated phenomena. In order to go beyond the limits of analytical homogenization models, in this thesis a two-dimensional numerical model describing the propagation of ultrasonic waves in a heterogeneous medium, adapted to concrete, is built in the SPECFEM2D software package. This model is compared to analytical models, and validated experimentally using a synthetic medium with high heterogeneity by comparing the two effective parameters of coherent waves: phase velocity and attenuation. This numerical model also makes it possible to take into account the viscoelasticity of the mortar by means of a quality factor. This quality factor is determined from measurements made for a series of mortars that we study. The complete set of numerical tools developed in this work can be used for several purposes: firstly, to carry out studies to evaluate the influence of certain parameters on wave propagation (the shape and distribution of aggregates), and secondly, the simulation of the measurement configurations implemented for a structure in order to optimize them in terms of the parameters involved, in particular the wave frequency. This better control of the measures will ultimately lead to better diagnosis.

Lorsque l’extension de la croûte sous les parties hautes des chaînes de montagnes est colinéaire à la direction de convergence, il est traditionnellement admis que le moteur est l’effondrement gravitaire. Pourtant, des études récentes remettent en cause ce paradigme en montrant que l’érosion induit un soulèvement et de l’extension dans la partie centrale des chaînes de montagne à faible taux de convergence. L’objectif de notre étude est d’étudier l’impact de la dénudation de la topographie sur le régime sismo-tectonique des chaînes de montagnes.La première partie de ce travail présente une compilation de données dans les chaînes de montagnes afin de dégager des relations entre régime sismo-tectonique et érosion. Sur la base de ces observations, un modèle cinématique simple permettant de prévoir le régime de la chaîne est proposé. Ainsi, pour les chaînes à faible taux de convergence et d’élévation moyenne, ce modèle prédit de l’extension lorsque le taux de dénudation est 15% plus élevé que le taux de convergence.La deuxième partie est consacrée au développement d’un modèle thermo-mécanique 2D en éléments finis pour étudier l’impact des processus de surface sur la déformation des Pyrénées. Les résultats montrent que la réponse isostatique à l’érosion permet de réactiver des structures pré-existantes. La cinématique d’un plan de faille hérité peut être prédite grâce au gradient du profil des vitesses de surface horizontales. Ainsi, un plan situé dans la zone d’érosion est réactivé en faille normale alors qu’en bordure de cette zone une faille est réactivée en régime inverse. Ces résultats suggèrent que la déformation actuelle des Pyrénées pourrait être la conséquence d’un processus d’érosion.Compte tenu du faible nombre d’études quantifiant les taux d’érosion dans les Pyrénées, les modèles développés dans la deuxième partie souffrent d’une forte incertitude. Pour y remédier, nous avons cherché à les quantifier dans les Pyrénées Centrales grâce à une étude qui combine deux types de données : taux de dénudation des bassins versants à partir des isotopes cosmogéniques, et vitesses d’incision à partir des sédiments piégés dans les karsts). Ces résultats sont présentés dans la troisième partie. Les profils de dénudation obtenus sont compatibles avec un rejeu en faille normale d’un plan situé dans la Zone Nord Pyrénéenne des Pyrénées Centrales. Dans les Alpes, une bonne corrélation apparaît entre la valeur du taux d’érosion et la vitesse verticale géodésique, ce qui pose la question de l’impact de la déglaciation tardi-Wurmienne dans les Alpes sur la déformation actuelle. Un modèle numérique détaillant cette relation est présenté dans le quatrième chapitre. Les résultats montrent que la déglaciation des Alpes occidentales est contrôlée par l’hétérogénéité rhéologique de la croute. Certains de nos modèles prédisent des vitesses de surrection compatibles avec celles mises en évidence par la géodésie. / When mountain ranges upper parts express crustal extension direction collinear to the convergence direction, it is traditionally accepted that the extensive motor is gravitational collapse. However, recent studies challenge this paradigm by showing that erosion induces uplift and extension in the central part of the low convergent mountain ranges. Our goal is to investigate the impact of the denudation on the seismotectonic regime of mountain ranges.In order to identify a relationship between seismotectonic regime and erosion, the first part of this work presents a compilation of data in the mountain ranges. Based on these observations, a simple kinematic model is proposed to predict the seismotectonic regime of the chain. Thus, for low convergence rate chains with a moderate mean elevation, this model predicts an extension regime when the denudation rate is 15% higher than the convergence rate.The second part is devoted to the development of thermomechanical 2D finite element model to study the impact of surface processes on the deformation of the Pyrenees. The results show that the isostatic response to erosion reactivates pre-existing structures. The kinematics of an inherited fault plane can be predicted due to the gradient of the horizontal surface velocities profile. Thus, a plane located in the eroded zone is reactivated in normal fault when in a border area of this same plane is reactivated in reverse fault. These results suggest that the current deformation in the North Pyrenean Zone could be the result of surface processes.Given the small number of studies quantifying erosion rates in the Pyrenees, the models developed in the second part suffer from high uncertainty. To remedy this, we sought to quantify it in the central Pyrenees through a study that combines two types of data: watershed denudation rates from cosmogenic isotopes concentration, and incision rates from sediments buried in the karst. These results are presented in chapter 3. Denudation profiles obtained are consistent with a replay of a normal fault plane located in the North Zone of the Central Pyrenees.In the Alps, a good correlation appears between the value of the rate of erosion and geodetic vertical velocities, which raises the question of the impact of the late-würmian deglaciation in the Alps on the present deformation. A numerical model detailing this relationship is presented in the fourth chapter. The results show that deglaciation of the western Alps is controlled by the rheological heterogeneity of the crust. Some of our models predict uplift rates consistent with those highlighted by geodesy.

Ce travail de thèse vise à modéliser et simuler la séparation de phase d’un système polymère solvant afin de comprendre, prédire et maitriser la dynamique de formation de membranes poreuses. L’équation phénoménologique proposée de Cahn-Hilliard, couplée à un champ de vitesse (Modèle H dans la classification de Hohenberg et Halperin) sera utilisée pour décrire l’inversion de phase induite par un changement de température (procédé TIPS), le système PMMA/cyclohexanol étant pris comme système de référence.Dans un premier temps, nous nous sommes attachés à étudier de façon systématique l’influence du terme de mobilité sur la dynamique de séparation de phase, sans couplage avec l’hydrodynamique en 2D. Un analyse des lois de croissance des structures formées a été réalisée via une analyse des images par transformée de Fourier et une analyse spécifique des patterns a été effectuée via l’analyse originale des descripteurs de Minkowski. Dans une seconde partie de la thèse, nous avons étudié le couplage entre la séparation de phase et l’hydrodynamique, en 2D et 3D. Enfin, nous avons intégré dans une dernière partie le couplage entre la séparation de phase, l’hydrodynamique et les phénomènes de transferts de matière aux interfaces induits notamment par l’évaporation du solvant au cours de la formation d’une membrane. / The thesis aimed at modeling and simulating the phase separation dynamics of a polymeric system (polymer/solvent or polymer/solvent/non-solvent) for better understanding and controlling the formation mechanisms of porous polymeric membranes. The equation of Cahn and Hilliard (1956)[1] was used and coupled to a hydrodynamic model (H model in the classification of Hohenberg et Halperin (1977)[2]) to simulate the phase inversion in closed system.In a first stage, hydrodynamics was not coupled to Cahn-Hilliard equation and the work focused on the mobility term in the Cahn-Hilliard equation and its influence on the phase separation dynamics (pattern evolution, growth law of the characteristic structures). The patterns were analyzed by Fourier transform and an original analysis was also performed using the Minkowski descriptors.In a second part of the thesis, we coupled the Cahn-Hilliard equations with Navier-Stokes equations and the influence of this coupling on the membrane formation dynamics was investigated.Then, in order to simulate the membrane formation in a context closer to reality, transfer phenomena were simulated at the upper interface of the domain to describe solvent evaporation during demixing process.Finally, the simulations were extended to ternary systems (polymer/solvent/non-solvent) systems since most of industrial polymer membranes involve are prepared from ternary system, with NIPS process (Non-solvent Induced Phase Separation) or dry casting process (differential evaporation between solvent and non-solvent).

Les systèmes de production manufacturiers sont une classe des systèmes à événements discrets. Leur taille nécessite de distribuer le logiciel de contrôle sur une architecture industrielle de plusieurs ordinateurs reliés en réseau. Dans ce contexte, il devient essentiel d'être capable d'évaluer l'impact d'une architecture réseau spécifique sur les services des systèmes manufacturiers en termes de la performance et la qualité. Les performances du réseau sous-jacent peuvent notamment nuire à la productivité du système. Dans la méthodologie traditionnelle proposée dans la littérature, cet aspect n'est pas pris en compte au niveau conception. Cependant, la modélisation de tels systèmes est importante pour vérifier certaines propriétés. Dans cette thèse, nous proposons une approche de modélisation par composants à l'aide des réseaux de Petri haut niveau pour la modélisation de certains protocoles de réseaux afin d'évaluer les systèmes manufacturiers comme étant des systèmes distribués. La sélection des réseaux de Petri est justifiée par leur pouvoir d'expression en ce qui concerne la modélisation des systèmes distribués et concurrents. L'approche par composants permet de diminuer la complexité de la modélisation et encourage la généricité, la modularité et la réutilisabilité des composants prêt-à-utiliser. Cela permet de construire facilement de nouveaux modèles et de réduire les coûts de développement de systèmes. En outre, cela peut aider à une meilleure gestion des services et des protocoles et à changer facilement/modifier un élément du système. Notre modélisation permet enfin d'évaluer ces systèmes par le biais de simulations centralisées

Les composés III-N, et le Nitrure de Gallium (GaN) en particulier, sont devenus des matériaux semi conducteurs importants pour l'ensemble de l'humanité. Depuis la fin des années 1990, ils ont permis le développement de composants électroluminescents fiables, diodes LED et diodes laser, qui constituent une solution de remplacement à rendement énergétique amélioré par rapport aux composants à incandescence. Il est possible qu'ils jouent aussi un rôle dans les nouvelles générations de composants pour l'électronique de puissance. Lors du développement des composants, des recherches expérimentales permettent de trouver assez rapidement des solutions pour réaliser les briques technologiques indispensables, mais le temps manque pour comprendre les mécanismes physiques mis en jeu. Nos travaux ont eu pour objectif d'approfondir la compréhension de l'influence de la structure physico-chimique sur les propriétés électriques des contacts ohmiques et Schottky sur GaN de type N.