Dans ce travail, nous avons réalisé et validé le fonctionnement d’une nouvelle structure de moteur supraconducteur composé d’un inducteur supraconducteur et d’un induit en cuivre. La structure originale de ce moteur est basée sur le principe de modulation de flux par l’utilisation d’un écran supraconducteur massif. Après avoir modélisé la machine par éléments finis, la construction du moteur a été achevée avec succès, une étape très délicate présentant de nombreuses difficultés. Les résultats montrent, non seulement la faisabilité technique de la machine, mais également son bon fonctionnement. Les essais, à vide, en court-circuit et en charge nous ont permis de déterminer les éléments d’un modèle de Ben-Eschenburg de ce moteur. En conclusion l’objectif de ce projet a été atteint avec succès / In this work, we have achieved and validated a new superconductor motor structure, consisting of a superconducting inductor and of an armature of copper. The original structure of this motor is based on the principle of flux modulation by the use of a bulk superconductor screen. After modeling the machine by finite elements, the construction of the engine has been achieved successfully, a very delicate stage with many difficulties. The results show not only the technical feasibility of the machinery, but also its good operation. The experiments with and without load, and the one under short circuit, allowed to determine the elements of the Ben-Eschenburg model for this machine. As conclusion, the aim of the project was successfully achieved

Les double-tâches consistant à effectuer simultanément une tâche motrice et une tâche cognitive sont fréquemment utilisées pour étudier les relations entre la cognition et la motricité. L’interaction cognitivo-motrice se définit par une modification de performance dans l’une ou l’autre tâche lorsqu’elles sont réalisées conjointement. Un premier postulat est la présence d’une interaction lorsque la réalisation des deux tâches implique l’activation de structures cérébrales et/ou processus cognitifs similaires. D’autre part, une altération de la performance dans l’une ou l’autre tâche peut également s’expliquer par l’utilisation de l’ensemble des ressources centrales disponibles pour les deux tâches. Plusieurs études rapportent une diminution des capacités en double-tâche avec l’avancée en âgé et plus spécifiquement encore chez des patients âgés présentant un un trouble cognitif léger (MCI) Cependant, les facteurs comme la nature de la tâche cognitive ou de la tâche motrice influençant l’interaction cognitivo-motrice et permettant d’isoler l’effet du vieillissement sain ainsi que l’effet d’un trouble cognitif léger (MCI) n’ont pas encore été établis. Cette dissertation doctorale a mis en évidence que l’interaction cognitivo-motrice n’était pas systématiquement présente et dépendait des caractéristiques des tâches cognitives et motrices. Nos données ont également montré qu’une tâche de locomotion dans un escalier, considérée comme plus complexe, était plus à même de générer une interaction cognitivo-motrice. De plus, si cette dernière s’associe à une tâche cognitive de type exécutive, les performances en double-tâche sont d’autant plus diminuées chez les seniors sains comparativement à des jeunes. De la même manière, nos résultats montrent aussi qu’une double-tâche comprenant une tâche de montée ou de descente d’un escalier et une tâche cognitive sollicitant le fonctionnement exécutif permettrait de différencier les patients présentant un MCI des seniors sains.Néanmoins, les améliorations des performances cognitives observées au moyen d’une stimulation transcranienne à courant continu chez des seniors sains, indique qu’il est possible de minimiser la magnitude de l’interaction cognitivo-motrice.En conclusion, le développement de double-tâches cognitivo-motrices écologiques et fonctionnelles, requérant le fonctionnement exécutif apparait pertinent pour distinguer le vieillissement sain du pathologique et ainsi améliorer encore le dépistage des troubles cognitifs précoces chez les patients MCI. Enfin, étant donné les améliorations observées au moyen d’une stimulation transcranienne chez des seniors, cette méthode pourrait représenter un outil intéressant pour minimiser le déclin cognitif chez les patients présentant un MCI. / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le fonctionnement en régime très pauvre ou avec forts taux d'EGR des moteurs à allumage commandé (MAC) permet de réduire efficacement les émissions de CO2 et de Nox ; cependant ces stratégies se heurtent à l'augmentation des variabilités cycliques. Ces dernières sont principalement dues à la phase d'allumage qui devient critique de dilution. Le modèle ECFM-LES actuellement utilisé à IFPEn, basé sur la notion de densité de surface de flamme, est insuffisant pour décrire l'allumage dans ces conditions critiques. Dans ces travaux, l'approche TF-LES est adoptée, l'allumage étant alors décrit par un emballement cinétique des réactions chimiques lors d'une élévations locale de la température. Ces travaux définissent et évaluent une stratégie de simulation pour TF-LES en configuration moteur, qui permette une prédiction fine des allumages critiques et de la propagation turbulente de la flamme, afin de décrire le cycle moteur complet.Dans une première partie, des DNS d'allumages turbulents ont été réalisées, en modélisant la phase d'allumage par un dépôt d'énergie thermique (Lacaze et al., (2009)). Les calculs ont simulé les expériences d'allumage de Cardin et al. (2013), dans lesquelles l'énergie minimum d'allumage (MIE) d'un mélange mtéhane-air a été mesuré, pour différentes richesses pauvres et sous différentes intensités turbulentes. L'objectif principal des simulations a été de déterminer les paramètres numériques et physiques du modèle permettant de reproduire les allumages de l'expérience. Deux types de schémas cinétiques ont été évalués : un schéma simplifié et un schéma analytique (ARC), ce dernier reproduisant et les délais d'auto-allumage et la vitesse de flamme laminaire. Les résultats ont permis de définir des critères d'allumage et de mettre en évidence les différentes prédiction d'allumage avec les deux types de schémas cinétiques. Les résultats ont été également démontré que l'approche choisie permettait de prédire les bons niveaux d'énergie pour les allumages laminaires et à faible nombres de Kalovitz (Ka<10). Aux plus hauts nombres de Karlovitz, il a été montré que le modèle ED était insuffisant pour prédire les énergie d'allumage et qu'une description plus fine du dépôt d'énergie est nécessaire.Dans la seconde partie des travaux, un modèle de plissement dynamique (Wang et al., 2012) a été étudié, afin de décrire le développement hors-équilibre de la flamme dans la phase de propagation turbulente. Des études sur des flammes sphériques laminaires ont d'abord été menées. Ensuite, les premiers tests de configuration moteur ayant révélé des incompatibilités du modèle, des modifications ont été proposées. Le modèle de plissement dynamique modifié a été finalement évalué sur la configuration moteur ICAMDAC. Les résultats obtenus ont été comparés aux résultats obtenus par Robert et al. (2015) avec le modèle ECFM-LES, qui utilise une équation de transport de densité de surface de flamme décrivant le plissement hors-équilibre de la flamme. Les résultats obtenus avec le plissement dynamique sont en très bon accord avec ceux du modèles ECFM-LES, démontrant ainsi la capacité du modèle dynamique à prédire des valeurs de plissement hors-équilibre. D'autre part, le modèle dynamique s'ajustant automatiquement aux conditions de turbulence de l'écoulement, nul besoin n'est d'ajuster la constante de modélisation en fonction du régime moteur, comme c'est le cas pour l'équation de transport de la densité de surface de flamme. / The use of lean equivalence ratios or high EGR rates in spark ignition engines (SIE) enables to optimize CO2 and NOx emissions; however too important dilution rates leads to increased cycle-to-cycle variability. These latter are mostly due to the ignition phase, which becomes critical when dilution rates are important and requires high ignition energy. The ECFM-LES model currently used in IFPEN, which is based on the flame surface density concept, is not sufficient to describe ignition in these critical conditions. The TF-LES approach was chosen in this study, principally because it directly resolved chemistry and can thus model ignition via a local raise of the temperature. The present work defines and evaluates a simulation strategy for TF-LES in SIE configurations, that enables a fine prediction of critical ignitions and of the turbulent flame propagation.In the first part, DNS of turbulent ignition were performed. The ignition phase was modeled using a thermal energy deposit (ED model, Lacaze et al.). Simulations reproduced the ignition experiments of Cardin et al. who determined the minimum ignition energy (MIE) of lean premixed methane/air mixtures, for different turbulence characteristics. The main purpose of the study was to determine the numerical and physical model parameters, which enable to reproduce Cardin et al. experiments. Two types of kinetic schemes were evaluated: a simplified kinetic scheme and an analytical kinetic scheme (ARC), that can predict both the auto-ignition delays and the laminar flame speed, while keeping affordable CPU times. Results analysis enabled to define ignition criteria and to highlight the differences in terms of ignition prediction using the two kinetic schemes. Results also demonstrated that the chosen approach could recover correct levels of ignition energy for laminar and low Karlovitz number cases (Ka<10). For higher Karlovitz number cases, the ED model was found to be insufficient to predict the ignition and a finer description of the energy deposit is required.In the second part, a dynamic wrinkling model (Wang et al., 2012) was studied to describe the out-of-equilibrium behavior of the flame during the propagation phase. Studies on laminar spherical flames were first performed, to assess the laminar degeneration of the model. Then, as first tests in an engine configuration have revealed incompatibilities of the model, modifications were proposed. The modified dynamic model was finally tested in the ICAMDAC engine configuration. Results of the simulations were compared against previous results of Robert et al. obtained with the ECFM-LES model using a transport equation for the flame surface density that can describe the out-of-equilibrium wrinkling of the flame. Results obtained with the dynamic model are in very good agreement with the ones of Robert et al., thus demonstrating the ability of the dynamic model to predict out-of-equilibrium values in the engine configuration. Besides, the dynamic model self-adapts to the turbulence conditions, hence does not require any model parameter adjustment, as is it the case for models based on the flame surface density transport equation.

Une étude numérique de l’écoulement dans la buse et de l’atomisation primaire en injection Diesel est conduite afin de comprendre le lien entre la géométrie interne de l’injecteur et l’atomisation du carburant. En raison de la complexité des phénomènes impliqués, les effets de compressibilité sont étudiés séparément de ceux liés à la turbulence et à la dynamique tourbillonnaire.Dans une première partie, un modèle à 5 équations pour des écoulements diphasiques à deux espèces est développé et implémenté dans le code IFP-C3D pour analyser les effets de compressibilité sur l’écoulement. Il décrit des mélanges gaz-liquide dont la phase gazeuse est composée de deux espèces : vapeur et gaz non condensable. Le modèle est validé à l’aide de trois cas test très répandus et est appliqué à un injecteur monotrou. Les résultats sont comparés à des données expérimentales, confirmant que le modèle est capable de reproduire la formation de vapeur et la détente de l’air. Dans une seconde partie, l’impact de la géométrie de la buse sur la génération de turbulence, sur la dynamique tourbillonnaire et sur l’atomisation primaire est étudié sous l’hypothèse d’un écoulement incompressible. Large-Eddy Simulation est employée pour simuler l’écoulement dans la buse et proche de sa sortie.La méthodologie employée consiste à comparer des géométries de buse se distinguant par des paramètres de conception très tranchés. Les résultats montrent que l’atomisation du carburant dans la zone d’atomisation primaire est le résultat de un phénomène de haute fréquence engendré par des tourbillons détachés, et un phénomène de basse fréquence causé par filaments tourbillonnaires. Les interactions complexes entre ces tourbillons impactent le type d’atomisation, la stabilité du spray et la taille des gouttes. Il est conclu qu’en agissant sur ces deux types de tourbillons, il est envisageable de contrôler dans certaines limites la dynamique du spray. / Numerical study of nozzle flow and primary breakup in Diesel injection is conducted in order to understand the link between injector geometry and fuel atomization. Owing to the complex physical processes involved, flow compressibility effects are studied separately from turbulence and vortex dynamics.In a first part, a 5-Equation model for two-phase, two-species flows is developed and implemented in the IFP-C3D code to analyze the flow behavior under compressibility effects. It is intended for liquid-gas mixtures where the gas phase is composed of two species, vapor and noncondensable gas. The model is validated against three well-known test cases and is applied to a single hole injector. The results are compared with available experimental and numerical data, showing that it is able to successfully predict vapor formation and air expansion. In a second part, the impact of nozzle geometry on turbulence generation, vortex dynamics and primary breakup is studied assuming incompressible flow. Large-Eddy Simulation is used to simulate the flow inside the nozzle and close to its exit.The investigation strategy consists of comparing different geometries with contrasting design parameters. The results show that fuel atomization in the primary breakup region is driven by a high frequency event triggered by shed vortices, and a low frequency event caused by large string vortices. The complex interaction between them determines the breakup pattern, the spray stability and the size of ligaments and droplets. In view of the results, it is concluded that acting on these two structures makes it possible to control the dynamics of the spray to some extent.

Au cours des dernières années, le transport aérien de passagers connaît un développement sans cesse croissant et continue ainsi d’accroire sa contribution aux émissions mondiale de CO2. Par conséquent, un effort commun entre les avionneurs est fait pour diminuer les émissions de CO2 et de polluants. Pour encourager cet effort, les réglementations deviennent de plus en plus drastiques en terme d'émissions et de polluants tels que le CO2, les NOx mais aussi le bruit. Ces nouvelles limitations sont à la fois définies à court et moyen-long termes pour inciter les motoristes à travailler sur les technologies de plus en plus efficientes.Pour concevoir des moteurs toujours plus performants tout en respectant ces réglementations à court terme, les motoristes travaillent sur l'optimisation de leurs technologies conventionnelles, en améliorant des leviers bien identifiés comme l'augmentation du taux de compression. Cependant, cette optimisation des turbomachines actuelles a déjà atteint un niveau de maturité très élevé. Il semble ainsi difficile de continuer indéfiniment leurs optimisations. Par conséquent, pour atteindre les objectifs à moyen-long terme, les motoristes sont dès aujourd'hui en train d'étudier des nouveaux systèmes propulsifs avancés comme les chambres de Combustion à Volume Constant (CVC) qui peuvent accroître le rendement thermique. Contrairement aux chambres de combustion traditionnelles, qui fonctionnent à flux continu, les chambres CVC opèrent de façon cyclique afin de créer un volume constant pendant la phase de combustion et libérer les gaz chauds dans les étages de turbines.Pendant cette thèse, une approche numérique permettant d'évaluer ce type de chambres est développée. Tout l'enjeu est de pouvoir étudier des chambre de combustion intégrant des parties mobiles, qui permettent de créer le volume constant dédié à la combustion tout en évitant les fuites à travers ces systèmes mobiles lors de l'élévation de la pression dans la chambre. Cette modélisation doit aussi prédire correctement les phases transitoires comme l'admission des gaz frais, qui pilote la phase de combustion. Cette étude utilise des objets immergés pour modéliser les parties mobiles. Les objectifs de cette thèse sont de rendre ces objets immergés imperméables et adapter la méthode aux différents modèles utilisés pour étudier les milieux réactifs tels que le modèle de combustion ECFM-LES ou encore l'injection liquide Lagrangienne utilisée pour résoudre l'injection du fuel.Dans cette étude, une nouvelle formulation est développée puis testée sur différents cas tests de plus en plus représentatifs des chambres CVC. Cette approche numérique est ensuite évaluée sur une chambre réel étudiée expérimentalement au laboratoire PPRIRME de Poitiers. Dans cette dernière étude, deux cas non réactifs permettent de comparer les évolutions de pression à deux endroits dans la dispositif expérimental, ainsi que les champs de vitesse au sein de la chambre de combustion, aux simulations réalisées. Pour ces cas complexes, l'utilisation des objets immergés permet de prédire les résultats expérimentaux à un coût attractif.Un des cas non réactif est ensuite carburé et allumé pour confronter l'évolution pression et les champs de vitesse dans la chambre de combustion des résultats numériques obtenus aux mesures expérimentales. L'approche numérique développée a permis d’enrichir les données expérimentales, d'analyser les variabilités cycle-à-cycle rencontrées au banc et d'identifier les leviers qui permettraient d'optimiser ce type d’architecture. / Over the past few years, aircrafts have become a common means of transport, thus continuously increasing their contribution to global CO2 emissions. Consequently, there is a common effort between aircraft manufacturers to reduce CO2 and pollutant emissions. To encourage this effort, regulations are becoming more and more stringent on the emissions and pollutants like CO2, NOx and noise. These regulations are both defined in the short and medium-long terms to urge aircraft manufacturers to work on more and more efficient technologies.In order to design more efficient engines while respecting the short term objectives, engine manufacturers are working on the improvement of conventional architectures by using well-known levers like the increase of the Overall Pressure Ratio (OPR). However, the optimization of the present turbomachinery has already reached a high level of maturity and it seems difficult to continuously enhance their performances. Consequently, to reach the medium-long term objectives, engine manufacturers are working on new advanced propulsion systems such as the Constant Volume Combustion (CVC) chambers, which can increase the thermal efficiency of the system. Contrary to present turbomachinery which are burning fresh gases continuously, CVC chambers operate cyclically so as to create the constant vessel dedicated to the combustion phase and to expand the burnt gases into turbine stages.In this PhD thesis, a numerical approach is developed to allow the evaluation of these kind of combustors. The challenge is to be able to evaluate CVC chambers by taking into account the moving parts which create the constant volume and avoid mass leakages through these moving parts during the increase of the combustion chamber pressure when the combustion occurs. This approach also has to correctly predict unsteady phases like the intake, which directly controls the combustion process.These moving parts are modeled with a Lagrangian Immersed Boundary (LIB) method .The main goals of this thesis is to make the LIB as airtight as possible and to render this approach compatible with the different models which are adapted to analyse reactive flows such as the ECFM-LES combustion model or Lagrangian liquid injection, used for fuel sprays. In this study, a new formulation is developed and tested on several test cases from very simple ones to cases more representative of CVC chambers.Then, this approach is evaluated on a real chamber experimentally analysed in PPRIME laboratory in Poitiers. Two non-reactive operating points are used to compare the experimental pressure at two positions in the apparatus and the experimental velocity fields in the combustion chamber with the numerical results. In this complex configuration, the LIB method allows the prediction of the experimental results with a low CPU cost. As in the experiment, one non-reactive case is carburized and ignited to compare the measured pressure and the velocity fields in the combustion chamber with the simulations. The proposed numerical approach allows the data enhancement of the experiment and then the analysis of the cycle-to-cycle variability encountered during the experimental measurements. Last but not least, this method enables the identification of the different levers that could decrease the variability and then could improve operability of this type of combustors.

Les travaux réalisés lors de cette thèse ont porté sur le cortex moteur et les troubles de la marche de patients atteints de la maladie de Parkinson (MP). L’atteinte fonctionnelle des aires motrices corticales dans la MP et leur implication dans la physiopathologie des désordres moteurs a surtout été établie à partir de données issues des aires corticales des membres supérieurs. L’analyse électrophysiologique par stimulation magnétique transcranienne réalisée dans ces travaux de thèse a exploré les aires motrices corticales des membres inférieurs et révélé des troubles d’excitabilité différents de ceux classiquement décrits dans les aires corticales des membres supérieurs. En effet, il ressort principalement de l’étude sur le membre inférieur une diminution de la facilitation intracorticale (FIC) alors que la littérature décrit essentiellement pour les aires motrices corticales des membres supérieurs une altération des mécanismes inhibiteurs intracorticaux. Les anomalies corticales mises en évidence sont corrélées avec les paramètres locomoteurs affectés par la maladie, longueur d’enjambée et vitesse de marche. L’analyse des patients avec et sans traitement a permis de montrer que la supplémentation dopaminergique agit à la fois au niveau cortical et locomoteur normalisant partiellement les déficits observés. Les anomalies de FIC des aires corticales motrices des membres inférieurs paraissent donc être impliquées dans la physiopathologie des troubles de la marche dans la MP et pourraient de ce fait constituer un paramètre d’évaluation et un objectif thérapeutique de choix. L’utilisation de la stimulation magnétique transcranienne répétitive couplée à la neuronavigation permettrait d’explorer cette dernière piste. / This thesis aims to study the relationships between motor cortex impairment and locomotor disorders in Parkinsonian patients (PP). Most of the previous studies have focused on the upper limb cortical areas showing the existence of an imbalance in cortical excitability, which mainly evolves towards a state of impaired intracortical inhibition. However, just a few studies have been devoted so far to the exact cortical abnormalities responsible for Parkinsonians’ gait disorders. The transcranial magnetic stimulation (TMS) studies presented here demonstrate that the excitability abnormalities occurring in PP differ between the cortical areas associated with the lower and upper limbs, since defective intracortical facilitation (ICF) processes were mainly detected in the lower limbs cortical areas. Furthermore, these specific excitability abnormalities identified seem to be involve in the genesis of the hypokinetic locomotor component since correlations were established between the ICF level and the shortened stride length (and by correlates, with the reduced velocity). Patients were assessed with and without dopaminergic substitution treatment (DST). We found that DST modified significantly both the cortical excitability abnormalities and the defective locomotor parameters. Impaired facilitatory processes in lower limbs cortical areas may be involved in the pathophysiology of gait disorders in PD. This hypothesis should be addressed in an experiment coupling repetitive TMS and neuronavigation.

La lévodopa est actuellement la thérapie de référence pour les patients atteints de la maladie de Parkinson et permet le rétablissement artificiel des niveaux de dopamine. Cependant, ce traitement s'accompagne de mouvements involontaires anormaux invalidants, ou dyskinésies. Au cours de ma thèse, j'ai étudié l'implication des cellules de Purkinje de la région cérébelleuses crus II, via les voies cérébello-thalamo-cortico-striatale et cérébello-thalamo-striatale, dans l'émergence et le traitement des mouvements involontaires anormaux oro-linguaux induits par la lévodopa dans un modèle murin de la maladie de Parkinson. Mes résultats suggèrent que la stimulation chronique et spécifique des cellules de Purkinje par une technique d'optogénétique semble à même de corriger et de prévenir le phénotype dyskinétique et ce en association avec une modulation de l'activité du noyau thalamique intralaminaire parafasciculaire, du cortex moteur primaire oral et du striatum dorsal. Les voies cérébello-thalamo-cortico-striatale et cérébello-thalamo-striatale semblent ainsi impliquées dans le traitement correctif et préventif des dyskinésies induites par la lévodopa dans la maladie de Parkinson. / Levodopa is currently the gold standard treatment for Parkinson’s disease patients and artificially restores dopamine levels. However, it induces debilitating abnormal involuntary movements, or dyskinesia. During my thesis, I assessed the involvement of the cerebellar crus II region Purkinje cells, via the cerebello-thalamo-cortico-striatal and cerebello-thalamo-striatal pathways, in the onset and the treatment of levodopa induced oro-lingual abnormal involuntary movements, in a mouse model of Parkinson’s disease. My results suggest that the chronic and specific stimulation of Purkinje cells, using optogenetics, seems able to correct and prevent the dyskinetic phenotype, together with modulations of the activity of the parafascicular intralaminar thalamic nucleus, primary oral motor cortex and dorsal striatum, thus arguing for the involvement of the cerebello-thalamo-cortico-striatal and the cerebello-thalamo-striatal pathways in the corrective and preventive treatment for levodopa induced dyskinesia in Parkinson’s disease.

Un protocole d’altération de lubrifiants par NO2 en laboratoire a été développé pour étudier les effets de la nitroxydation sur les additifs et la base hydrocarbonée de lubrifiants moteur et comprendre leurs mécanismes d’altération. Des structures de produits d’altération et des voies de transformation ont pu être proposées ainsi que les facteurs contrôlant les cinétiques de dégradation des additifs. Les interactions entre les constituants de lubrifiants tant au niveau des cinétiques de dégradation que des structures des produits de dégradation ont ainsi été identifiées, notamment à partir d’un plan d’expériences. L’évolution des lubrifiants simulée en laboratoire n’est pas directement superposable à celle observée avec des essais moteur, un certain nombre de produits d’altération n’ayant pas été détectés en essais moteur. En revanche, les interactions contrôlant les cinétiques de dégradation des additifs sont proches dans les cas des expériences de laboratoire et des essais moteur. / An alteration laboratory protocol of lubricants by NO2 has been developed in order to investigate the effects of nitroxidation on base oil and additives from engine lubricants, and to understand the different mechanisms involved. The structure of alteration products and their transformation pathways have been proposed, as well as the factors that control the degradation kinetics of the additives. Interactions between lubricant constituents have been identified at the degradation kinetic level as well as the level of the alteration products formed, notably by means of an experimental design. The fate of lubricants in the laboratory experiments does not exactly match that observed in the case of engine tests, notably regarding the absence of formation of some degradation products. However, the interactions controlling the degradation kinetics of lubricant additives are close between laboratory experiments and engine tests.

Des travaux récents ont montré que les relations entre le fonctionnement cognitif et sensori-moteur étaient de plus en fortes au cours du vieillissement, suggérant que des mécanismes communs seraient responsables du déclin avec l’âge des performances cognitives et sensori-motrices. Des variations quantitatives telles que la diminution avec l’âge de la vitesse de traitement ont été proposées comme cause commune pour expliquer le ralentissement cognitif et sensori-moteur. Toutefois, nous ignorons toujours comment ces variations quantitatives pourraient influencer les variations qualitatives au cours du vieillissement. L’objectif de cette thèse était de décrire les variations stratégiques liées à l’âge dans le domaine sensori-moteur d’une part, et de déterminer si les variations stratégiques observées dans le domaine cognitif pouvaient être communes aux variations stratégiques dans le domaine sensori-moteur, d’autre part. Nos données répliquent les principaux résultats observés dans les domaines cognitifs concernant les différences liées à l’âge dans les différentes variations stratégiques ainsi que les phénomènes associés à des variations telles que les effets de difficulté séquentielle, suggérant l’implication de ressources communes telles que les fonctions exécutives. Nos données montrent également une amplification de ces variations stratégiques au cours du vieillissement pathologique et suggèrent une amélioration de l’exécution stratégique après un entraînement. Les résultats présentés dans cette thèse permettent une meilleure compréhension des mécanismes cognitifs sous-jacents au comportement sensori-moteur des adultes jeunes et âgés durant la tâche de Fitts. / Recent studies have demonstrated that the relationship between cognitive and sensori-motor functioning is becoming stronger during aging, suggesting that common mechanisms could be responsible for age-related decline in cognitive and sensori-motor performance. Quantitative variations in aging, such as decreased information processing speed have been proposed as a common cause to explain cognitive and sensori-motor slowing. However, we do not know how these quantitative variations can influence the qualitative changes during aging. The main objective of this thesis was to describe age-related strategic changes in the sensori-motor domain and furthermore to determine whether these strategic changes in the sensori-motor domain share similar strategic variations with cognitive domain. To achieve this objective, a total of five studies were conducted where both young and older adults performed the Fitts' task. Our data replicated previous findings relative to those observed in the cognitive domain. On the one hand, age-related differences in strategy repertoire, strategy distribution and strategy execution were found. On the other hand, phenomenon associated with these variations, such as strategy sequential difficulty effects were also observed, suggesting involvement of common resources (i.e., executive functions). Additionally, we showed an amplification of these strategic variations in pathological aging and an improvement in strategic execution after training. These results provide a better understanding of the underlying cognitive mechanisms in young and older adults’ sensori-motor behavior during the Fitts’ task.

Aujourd’hui, la conception de moteurs électriques est stratégique dans l’activité industrielle.La poussée des véhicules électriques avec la recherche de fortes efficacités pour des raisons d’autonomie stimule cette activité. Ce travail de thèse entre dans un même contexte avec une contrainte de coût très importante liée au développement de produit dans le domaine du grand public.Cette thèse est une contribution à la conception de machines électriques dans un contexte industriel. Elle intègre les coûts et les contraintes d’un industriel avec la prise en compte du processus d’industrialisation du moteur ainsi que les variations des coûts de matières premières. Une plateforme d’éco-conception de moteur sera présentée intégrant différentes topologies.La première partie de ce mémoire présente un bref état de l’art sur les machines synchrones à aimants permanents (MSAP) qui permet de faire le choix des topologies pertinentes.Les contraintes industrielles sont considérées avec la présentation d’un modèle industriel sur les coûts liés à la fabrication des moteurs et un modèle économique sur les fluctuations des coûts des matières premières.Dans une seconde partie, ces topologies seront optimisées à l’aide des algorithmes génétiques pour une application dans le domaine de la ventilation. Cette étude a mis en avant l’écart entre la topologie MSAP en surface avec la ferrite et la MSAP insérés avec du néodyme du point de vue économique et performance. À la suite de cette comparaison, une nouvelle topologie correspondant à un mélange des deux types d’aimants dans le rotor est introduite pour s’orienter sur une configuration à concentration de flux.Des mesures expérimentales valident les résultats présentés dans cette thèse sur les topologies MSAP en surface et MSAP insérés, la topologie à concentration de flux sera prototypée ultérieurement. / Nowadays, design of electric motors is strategic in industrial activity. The thrust of electric vehicles stimulates this activity. Indeed, high efficiencies are needed to seek autonomy.The same constraints apply in the consumer product industry along with a very significant cost concern.This thesis is a contribution to the design of electrical machines in an industrial context.An eco-design platform will be presented. It integrates the costs and the constraints of an industrialist: the process of mass production and raw materials cost variations.The first part of this paper presents a brief state of the art on BLDC motors. Relevant topologies are selected for the platform. Two new models are proposed in this work. The first one is an industrial model taking into account costs related to mass production. The second one is an economic model which considers raw material cost fluctuations.In a second part, surface permanent magnet (SPM) and the inserted permanent magnet (IPM) topologies will be optimized using genetic algorithms. An application in the ventilation field is chosen to compare these topologies. This study highlighted the gap between both topologies concerning cost and performance. As a result of this comparison, a flux concentration topology is presented. A mixture of two types of magnets in the rotor allow to reach a technico economic compromise.Experimental measurements validate the results presented in this thesis on SPM and IPM topologies. The flux concentration topology will be prototyped in future works.