Lorsqu’une pièce mécanique est soumise à une sollicitation mécanique répétée dans le temps, elle risque de s’endommager après un certain nombre de cycles d’utilisation par amorçage de plusieurs fissures et propagation d’une fissure principale. C’est le phénomène d’endommagement par fatigue. La thèse traite plus particulièrement du possible endommagement de certains composants de centrales nucléaires par fatigue thermique. Contrairement à l’endommagement classique en fatigue mécanique où une fissure principale vient rompre la pièce, l’endommagement par fatigue thermique se traduit généralement par l’apparition d’un réseau de fissures surfaciques. Deux aspects sont traités dans la thèse. Le premier est l’étude expérimentale de la phase de fissuration multiple ou multifissuration en fatigue. Pour cela deux campagnes d’essais avec détection de la multifissuration par corrélation d’images numériques ont été menées. Ces campagnes concernent des chargements mécaniques uniaxiaux et équibiaxiaux de traction/compression sans contrainte moyenne. Ce travail a permis de suivre et d’observer l’évolution de différents réseaux de fissures à travers des sollicitations de type mécanique. Le second est la simulation numérique du phénomène d’endommagement en fatigue mécanique et thermique. Plusieurs types de modélisation sont utilisés (stochastique, probabiliste, éléments finis cohésifs). Les résultats expérimentaux ont permis d’identifier une loi d’amorçage multiple en fatigue et sont également confrontés aux résultats numériques. Cette confrontation permet notamment de montrer la pertinence de l’utilisation d’un modèle probabiliste analytique afin de retrouver des résultats statistiques sur la densité de fissures qui peuvent être amorcées en fatigue thermique et mécanique. / When a mechanical part is subjected to a repeated mechanical stress, it may be damaged after a number of cycles by several crack initiations and the propagation of a main crack. This is the phenomenon of fatigue damage. The thesis specifically deals with possible damage in some components of nuclear plants due to thermal fatigue. Unlike conventional mechanical fatigue damage where a main crack develops in the part, thermal fatigue damage usually results in the appearance of a network of cracks on its surface. Two aspects are discussed in the thesis. The first is the experimental study of fatigue multiple cracking stage. Two mechanical test campaigns with multicracking detection by digital image correlation were conducted. They involve uniaxial and equibiaxial mechanical loads in tension/compression with no mean stress. This work allows the evolution of different networks of cracks to be monitored and quantified through mechanical loadings. The second is the numerical simulation of the phenomenon of fatigue damage. Three types of models are used (i.e., stochastic, probabilistic, and cohesive elements). The experimental results have led to the identification of a multiple crack initiation law in fatigue, which is compared with the numerical results. This comparison shows the relevance of the use of an analytical probabilistic model to obtain statistical results on the density of cracks that can be initiated with thermal and mechanical fatigue loadings.

Depuis ces dernières décennies, les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans l'aéronautique. Notamment, les composites tissés 3D présentent des caractéristiques matériau hors-plan intéressantes par rapport aux stratifiés. Cette technologie est développée pour les aubes FAN des moteurs d'avion. La difficulté réside dans l'identification et la validation du modèle orthotrope élastique macroscopique du pied d'aube. En effet, l'hypothèse de séparation des échelles pour l'obtention des paramètres matériau macroscopique par homogénéisation n'est pas clairement vérifiée au sein du pied d'aube comportant plusieurs zones matériau. Le composite tissé 3D formant le pied d'aube est un matériau multi-échelle complexe. Les travaux de thèse ont donc été menés afin de proposer une identification des paramètres du modèle basée sur la mesure de champs de déplacements par Corrélation d'Images Numériques (CIN) et sur la méthode d'identification de recalage de modèles éléments finis (FEMU). Cette identification a pris en compte l'influence du bruit du capteur CCD présent sur les images servant à la CIN sur l'identification des paramètres matériau. Du fait du grand nombre de paramètres matériau à identifier et des éventuels couplages entre ceux-ci, il apparaît que quelques uns ne peuvent pas être identifier à travers l'essai de traction étudié. Par conséquent, une régularisation de la FEMU a été proposée basée sur la connaissance a priori des valeurs nominales et de leur incertitude. Celle-ci consiste en une pondération intelligente vis-à-vis des données issues de l'essai afin de faire tendre les paramètres non identifiables vers leur valeur nominale. Finalement, la qualité de l'identification a été quantifiée grâce aux incertitudes sur les paramètres matériau identifiés et grâce aux cartes de résidus d'identification basées sur les images. Ces cartes traduisent la capacité du champ de déplacement calculé par le modèle éléments finis identifié à corriger l'image déformée pour la recaler sur l'image de référence, images sur lesquelles la mesure par CIN est effectuée. Ces cartes de résidus et les incertitudes obtenues permettent ainsi de valider le modèle éléments finis proposé et le cas échéant de mettre en lumière ses insuffisances. Remettre en cause les valeurs nominales ou la modélisation (par exemple le zonage matériau) pour aboutir à une description compatible avec l’expérience reste du ressort de l’ingénieur. Le travail présenté ici lui permet d’éclairer au mieux ses choix. / In recent decades, composite materials are increasingly used in aerospace. Particularly, 3D woven composite present interesting out-of-plan characteristics compared to laminates. This technology is developed for FAN blades of aircraft engines. The difficulty lies in the identification and validation of the macroscopic elastic orthotropic model of the FAN blade root. Indeed, the assumption of scales separation to obtain the macroscopic parameters by homogenization is not clearly verified in the blade root containing multiple zones. The 3D woven composite forming the blade root is a complex and multi-scale material. The thesis work has been carried out to propose an identification of model parameters based on measurement of displacement fields with Digital Image Correlation (DIC) and the identification method of finite element model updating (FEMU) . This identification has taken into account the influence of noise, coming from the CCD sensor and present on the images utilized for the DIC, on the identification of material parameters. Because of the large number of material parameters to identify and the possible couplings between them, it appears that some of them can not be identified through the tensile test studied. Therefore, a regularization was proposed based on a priori knowledge of the nominal values &#8203-&#8203-and their uncertainty. This consists in a smart balance regarding the data obtained through the test in order to force the unidentifiable parameters to their nominal value. Finally, the quality of the identification was quantified using the uncertainties on the identified material parameters and residual maps after identification based on images. These maps reflect the ability of the calculated displacement to match the corrected deformed image on the reference image, images with which the DIC is performed. These residual maps and uncertainties on material parameters allow to validate the finite element model and propose an appropriate tool to highlight its shortcomings. Challenging nominal or modeling (eg material zones) to achieve a description consistent with the experience remains the responsibility of the engineer. The work presented here allows him to enlighten its choices.

L'objectif de cette thèse est d'étudier la formation de tourbillons dans la zone morte des disques protoplanétaires. Un code numérique 3D compressible a été mis au point et utilisé pour cette étude. Deux instabilités hydrodynamiques sont envisagées pour former les tourbillons: l'instabilité de Rossby et l'instabilité barocline.La première entraine la fragmentation d'une sur-densité annulaire en une chaîne de tourbillons qui se rattrapent les uns les autres et finissent par fusionner en un seul tourbillon qui reste stable sur de très longues durées lorsque son rapport d’aspect est suffisamment grand, et possède une structure quasi bidimensionnelle. En revanche, les tourbillons tridimensionnels de petits rapport d'aspect sont affectés par l’instabilité elliptique qui les détruits en quelques rotations. Seuls persistent ceux de grand rapport d'aspect.L'instabilité barocline, fondamentalement non linéaire, produit des tourbillons à partir de perturbations d'amplitude finies ; ces tourbillons sont ensuite amplifiés et fusionnent en tourbillons plus gros si le disque est stratifié de façon instable et s’il permet aussi le transfert de chaleur. Deux types de transfert thermique ont été envisagés pour étudier cette instabilité qui conduit alors à des différences significatives dans la structure des tourbillons formés. Le rapport d'aspect étant lié à la vorticité, l'amplification des tourbillons se traduit par une diminution de leur rapport d'aspect, et les rend donc sujet à l'instabilité elliptique. Cependant, ils ne sont pas détruit et gardent une structure tourbillonnaire grâce à l'amplification barocline. / The objective of this thesis is to study the formation of vortices in the dead-zone of protoplanetary disks. A 3D compressible numerical code has been performed and used for this study. Two hydrodynamical instabilities are considered for vortex formation: the Rossby wave instability and the baroclinic instability.The first one leads tp the fragmentation of an annular bump into a chain of vortices that catch one another and merge in a single vortex; this vortex remains stable on very long durations when its aspect ratio is large enough and has a quasi two-dimensional structure. In contrast, tridimensional small aspect ratios vortices are affected by the elliptical instability and are destroyed in a few rotation periods. Only vortices with large aspect ratios can survive.The baroclinic instability, a basically non-linear one, can produce vortices from small amplitude perturbations; these vortices are then amplified and merge in bigger vortices if the disk is unstably stratified and also permits heat transfer. Two types of heat transfer have been considered leading to significant differences in the structures of the resulting vortices. As aspect ratio and vorticity are strongly related, the baroclinic amplification reduces the aspect ratio and, so, make the vortex sensitive to the elliptical instability. However, such vortices are not destroyed and keep a vertical structure thanks to the baroclinic amplification.

L’évidence concrète et permanente de la présence technologique est un phénomène collectif qui transforme les usages artistiques. Il se met en place un nouveau paradigme entre la personne et le transfert d’informations qui lui est associé. Les œuvres numériques hybrides, dorénavant contextuelles, s'inscrivent dès lors dans une histoire contemporaine de la création. Cependant, ces technologies ne sont pas neutres, et leur capacité connective en fait des outils complexes. Lorsqu’elles sont réappropriées par les artistes, ils en questionnent la nature même, leurs usages, leur économie, et même leur structure. Par ailleurs, les artistes utilisent les technologies mobiles pour faire émerger images et sons dans notre espace intime ; la participation physique devient un élément de communication, et les données générées par les mouvements atteignent l’individu. De telles œuvres mettent en jeu notre rapport à l’espace personnel et collectif, à la fois physique et informationnel. Cette étude se concentre sur les enjeux collectifs de multiples interventions artistiques et performatives. Nous y réclamerons l’espace de communication comme un nouvel espace public, pour constater que désormais il est en construction autour de nos corps mêmes, et qu’il est essentiel d’en négocier les modalités. La performance Interac Wearing est à l’origine de cette recherche, elle prend la forme d’un système de costumes communicant le rythme de la marche de ses utilisateurs ; et permettra de comprendre les enjeux de ces nouvelles relations artistiques. / The permanent and material evidence of technological presence is part of a collective phenomenon that transforms also artistic practices. A new paradigm is established between the individual and the information associated to the person; contextual and hybrid digital works are part of contemporary milieu, they also are actual tools for artistic endeavour. However, these technologies are not neutral and connective capacity makes for the emergence of complex tools. When they are re-appropriated, the very nature of technologies is questioned, artists probe different uses, they argument upon their economies, and even their structure. Moreover, artists use mobile technologies to produce images and sounds as close as our most intimate spaces. As participation is associated to physical exchanges, data generated from movements is associated to the art-work ; networked it reaches each individual participant. Therefore, these works address our relationship to personal and collective spaces both physical and informational. This study also focuses on collective issues raised by many artistic and performative interventions. We will reclaim communication space as a public space, and finally acknowledge that this space is now under construction around our own body, hence, it is essential to negotiate the new terms for this communication. Interact Wearing triggered this research, this system of communicating suits follow the rhythm of its walking users. This performance will guide us in understanding the issues raised by those new artistic relations.

En Mésopotamie, l’écriture fut inventée et longtemps maîtrisée par un groupe restreint d’individus au service du temple ou du palais. Après l’effondrement de la troisième dynastie d’Ur, en 2002 av. J.-C., les données archéologiques et épigraphiques témoignent d’une intensification et d’une généralisation du recours à l’écrit. Ce phénomène, connu sous le nom de « révolution de l’écrit paléo-babylonienne » (« Old Babylonian writing revolution »), se traduisit plus précisément par l’abandon du sumérien au profit de l’akkadien, la multiplication des archives privées, le remaniement du système éducatif et l’apparition de nouveaux genres de texte, du format tabulaire et de l’écriture cursive. L’enjeu de notre recherche a été d’étudier les répercussions qu’eut cette révolution culturelle spécifiquement sur la pratique épistolaire de l’époque amorrite (2002-1595 av. J.-C.). Nous avons d’abord cherché à définir la place des échanges épistolaires dans les interactions sociales des Mésopotamiens. En dressant le portrait des épistoliers et en étudiant leurs voies d’accès à la pratique épistolaire, nous avons évalué l’implantation de la communication par lettres dans la société. Écrire et lire une lettre requérait l’apprentissage d’un savoir et d’une technique. Nous avons donc cherché, parmi les exercices étudiés par les élèves pendant leur formation à l’écrit, ceux qui pouvaient leur servir à rédiger et lire des lettres, et avons étudié dans quelle mesure ces exercices les préparaient à écrire des lettres plus ou moins complexes et variées. Nous avons aussi voulu voir si les changements introduits dans le système éducatif ont bouleversé l’enseignement du genre épistolaire et s’ils ont une part dans le développement de la littéracie et de la communication par lettres. La diffusion de l’écrit bouleversa également le rapport des Mésopotamiens au texte écrit : une lecture empirique, « naïve » des lettres a permis aux chercheurs de se rendre compte que les lettres de l’époque amorrite sont plus précises et plus longues que celles des siècles antérieurs. Nous avons voulu objectiver, rationaliser cette impression en étudiant la qualité et la quantité des informations communiquées par écrit. Qu’est-ce qui, dans les lettres, a évolué ? Est-ce le degré d’implicite et d’ambiguïté ? Les lettres pouvaient-elles être comprises sans l’intervention du messager qui les transportait ? Ou est-ce le contenu, devenu plus détaillé et varié ? Ces recherches s’appuient notamment sur la pragmatique, qui offre un cadre conceptuel pour travailler sur la notion d’implicite et analyser la possibilité pour le destinataire d’une lettre d’interpréter le message dans le contexte spécifique de l’écrit. L’éclatement de l’administration centrale, en 2002 av. J.-C., fit naître de nombreux royaumes rivaux. Ces derniers n’utilisèrent pas les mêmes graphèmes ni les mêmes formes graphiques pour écrire leurs lettres, mais peu de comparaisons systématiques ont été effectuées jusqu’à présent. Nous avons étudié comment se sont constituées et ont circulé certaines conventions graphiques. La comparaison des formes graphiques nous a ensuite permis de travailler sur la standardisation des lettres et la notion d’ « orthographe ». Nous avons finalement cherché à évaluer le niveau de maîtrise du système d’écriture requis pour lire et écrire des lettres. Nos recherches apportent un éclairage nouveau sur un corpus qui n’avait jamais été exploité dans son ensemble (environ 7000 lettres) et constituent une première tentative pour analyser les répercussions de l’intensification du recours à l’écrit sur l’ensemble d’une activité, à savoir la pratique épistolaire. Au-delà des assyriologues, ces recherches s’adressent à tous ceux qui s’intéressent à l’histoire de l’écrit et du genre épistolaire. / In Mesopotamia, writing was invented, and for a long time mastered, by a small group of individuals working for the temple or the palace. After the collapse of the Third Dynasty of Ur, in 2002 BC, archaeological and epigraphic evidence reveals an intensification in the use of writing. This phenomenon, known as the “Old Babylonian writing revolution”, resulted more precisely in the abandonment of Sumerian for the benefit of Akkadian, in the multiplication of private archives, in the reorganisation of the educational system and in the emergence of new genres, of the tabular format and of the cursive writing. The aim of our research is to study the consequences that this cultural revolution had specifically on the epistolary practice during the Amorite period (2002-1595 BC). We first sought to define the place of epistolary exchanges in the Mesopotamian social interactions. By portraying the letter-senders and studying how they had access to the epistolary practice, we have been able to estimate the establishment of letter communication in the society. Writing and reading a letter also required a certain knowledge and technique. Among the exercises studied during the training in writing, we looked for those which could be used to write and read letters. We then examined to which extent the scribal training prepared individuals to write more or less intricate and varied letters. Finally, we looked to see if the changes introduced in the educational system altered the way the epistolary genre was taught and if these changes were involved in the development of literacy and letter communication. The diffusion of writing also changed how Mesopotamians related to written text: an empirical, “naive” reading of the letters made the researchers realize that letters from the Amorite period are more precise and longer than those written during the previous centuries. We wanted to objectify and rationalise this impression by studying the quality and quantity of the information communicated in writing. What evolved in the letters? Is it the degree of implicitness and ambiguity? Could the letters be understood without the intervention of the messenger who carried them? Or is it the content, which became more detailed and varied? This research is based in particular on pragmatics, which offers a conceptual framework for working on the notion of implicitness and analysing the possibility for the addressee of a letter to interpret the message in the specific context of writing. The fall of the central administration in 2002 BC gave rise to many rival kingdoms. These kingdoms did not use the same graphemes nor the same spellings to write their letters, but very few systematic comparisons have been made so far. We studied how some graphical norms were created and circulated. The comparison of spellings then allowed us to work on the standardisation of letters and on the notion of “orthography”. We finally sought to assess the level of mastery of the writing system required to read and write letters. Our research sheds new light on a corpus of texts that had never been studied as a whole (about 7,000 letters) and is a first attempt to analyse the impact of the intensification of the use of writing on an entire activity, namely the epistolary practice. Besides Assyriologists, our research is aimed at all those who are interested in the history of writing and the epistolary genre.

Le dimensionnement des digues paravalanches s’appuie sur la connaissance des processus physiques liés au ressaut, qui se forme lorsqu’un écoulement fin et rapide rencontre un obstacle suffisamment haut pour ralentir et épaissir l’écoulement incident. La hauteur du ressaut est aujourd’hui calculée à partir d’équations strictement valides pour des écoulements de matériaux non frictionnels et non compressibles tels que l’eau, sur fond plat et lisse. Or, les avalanches de neige dense sont des écoulements compressibles qui ne peuvent avoir lieu qu’en pente, et au sein desquels se produit de la dissipation d’énergie par friction et collisions entre les grains. Il est donc essentiel de mieux connaître le comportement des ressauts dans les écoulements granulaires en pente. Pour cela, la thèse s’appuie sur plusieurs approches. Les ressauts granulaires stationnaires sont d’abord étudiés de manière purement théorique, à l’aide des équations de conservation de la masse et de la quantité de mouvement moyennées dans l’épaisseur, afin de trouver une relation générale pour prédire la hauteur des ressauts quelques soient les conditions d’entrée. Nous simulons ensuite numériquement un grand nombre de ressauts granulaires en faisant varier plusieurs paramètres (la pente du plan incliné, le débit, le diamètre des grains, la friction entre les grains) à l’aide de la méthode aux éléments discrets. Cette méthode permet d’accéder à la structure interne des ressauts, et notamment à la mesure des champs de vitesse, de fraction volumique, ou encore de la dissipation d’énergie. Les simulations sont réalisées en deux dimensions. Enfin, un dispositif de mesure innovant, qui utilise la radiographie à rayons X dynamique, a été adapté à une expérience de laboratoire existante pour créer des ressauts granulaires stationnaires. Cette technique de mesure permet, en particulier, de mesurer la distribution spatiale moyennée dans la largeur de l’écoulement de la fraction volumique avant, à l’intérieur et après le ressaut granulaire. La comparaison du nouveau cadre théorique proposé avec les résultats expérimentaux et numériques nous permet de mettre en évidence une grande diversité des types de ressauts granulaires en fonction des conditions initiales. Pour chaque type de ressaut, les lacunes du cadre théorique classique, qui ne tient pas compte des forces mises en jeu dans le ressaut ni de la compressibilité, sont clairement établies. / The design of avalanche protection dams relies on the understanding and modelling of physical processes related to the formation of jumps that form when a thin and fast flow meets an obstacle high enough to slow down and thicken the incoming flow. The jump height is nowadays calculated through equations that are strictly valid for non-frictional incompressible flows on a horizontal and smooth bottom. However, dense-snow avalanches are compressible granular flows taking place on a slope, and inside which energy is dissipated through enduring frictional contacts and collisions between grains. It is then essential to decipher the behaviour of jumps formed during granular flows down inclines. To this extent, the thesis relies on several approaches. Standing granular jumps are first studied in a purely theoretical way, with the help of depth-averaged mass and momentum conservation equations, in order to find a relation to predict the height of the jumps regardless of the input conditions. A great number of granular jumps are then simulated by varying several parameters (the slope angle of the incline, the discharge, the grain diameter, the grain-grain friction) thanks to the discrete element method. This method allows us to access to the internal structure of the jumps, and in particular to the spatial distributions of velocity, volume fraction and energy dissipation. Those simulations are done in two dimensions. Finally, an innovative measurement technique using dynamic X-ray radiography was adapted to an existing small-scale laboratory device to produce standing granular jumps. This technique allows in particular the measurement of the width-averaged spatial distribution of volume fraction before, inside and after the granular jumps. The comparison between the new theoretical framework proposed and both the experimental and numerical data, allows us to evidence a rich variety of granular jump patterns as a function of the input conditions. For each type of jump pattern, the shortcomings of the classical theoretical framework, which does not account for the forces at stake within the jump volume nor the compressibility, are well established.

Avec les progrès des technologies numériques et des réseaux, les archéologues sont appelés à réfléchir à la grande diversité des supports pour la consultation des connaissances archéologiques. L’objectif de cette recherche est de comprendre les caractéristiques de la publication scientifique en ligne et les solutions qu’elle apporte au travail de l’archéologue.La première partie de cette étude, dédiée à l’histoire de la recherche d’information et de la publication en archéologie, dans la seconde moitié du XXe siècle en France, examine les expériences des précurseurs des bases de données, puis des pionniers du traitement des textes des publications, dans la mesure où ils furent des observateurs avisés des problèmes de lecture des publications archéologiques et de l’utilisation des informations contenues. Dans la seconde partie, l’étude aborde les questions de l’élaboration de la publication scientifique en ligne, de l’apparition de l’internet à aujourd’hui, dans le contexte d’une diffusion qui tend à mettre à la disposition de chacun une large partie de l'information (Libre accès). Elle définit le processus de l’édition scientifique en ligne pour l’archéologie, à partir d’une enquête sur les fréquents supports de diffusion en ligne des ouvrages et des revues scientifiques imprimés et sur la formation de publications numériques natives, suivie d’une analyse de conceptions au sein de l’UMR 7041 Archéologies et Sciences de l’Antiquité avec différents partenaires. Les résultats permettent de mieux comprendre les besoins fondamentaux de la communauté archéologique et de l’aider à organiser ces entreprises éditoriales. / The nature of publishing in archaeology is changing with the advancement of digital media, and archaeologists are deeply involved in the evolution of print and digital publication. This research aims to understanding the characteristics of digital publication and the solutions it offers to archaeological research.The first part of this study concerns the history of information retrieval and publication in the second half of the twentieth century in France. It examines the foundations of archaeological computing and the start of automatic documentation in the discipline (later becoming database applications and data processing), and how other past experiences have contributed to formalizing archaeological reflection and writing.The second part of the study surveys the development of digital publishing in archaeology through time and within the context of Open Access. Through an evaluation of websites that disseminate printed books and journals as well as those publishing only in digital form, the process of online dissemination is defined (and with reference to experiences from the Unit of “Archéologies et Sciences de l’Antiquité” with key publishing stakeholders). The results provide a key to better understand the needs of the archaeological community and assist in developing current approaches to archaeological publishing.

Notre étude porte sur la créativité sociale qui se produit lors de la conception collaborative de ressources numériques favorisant la pensée mathématique créative, dans le cadre du projet européen MC Squared (http://www.mc2-project.eu/) visant à développer un environnement socio-technologique pour la conception de ressources. Nous nous concentrons sur deux aspects. D'une part, nous explorons les facteurs qui déclenchent ou entravent la créativité sociale chez les concepteurs. D'autre part, nous étudions les relations entre les systèmes de ressources des concepteurs et les connaissances professionnelles et les choix qu'ils font dans la conception des ressources numériques. Nous nous appuyons sur la théorie de l'activité et la théorie du franchissement de frontières pour étudier l'activité de conception collaborative de ces ressources par une communauté d’intérêt, et sur l'approche documentaire du didactique pour étudier la genèse documentaire liée à la conception collaborative des ressources. Notre méthodologie s'appuie sur deux études de cas, à savoir la conception de deux ressources différentes visant à enseigner et à apprendre l'algèbre élémentaire et la modélisation mathématique respectivement / Our study bring to the fore social creativity that occurs during the collaborative design of digital resources fostering creative mathematical thinking elaborated within the framework of the MC Squared European project (http://www.mc2-project.eu/) aiming at developing a socio-technological environment for design. We focus on two aspects. On the one hand, we explore factors that trigger, or hinder, social creativity among the designers. On the other hand, we investigate the relations between the designers’ resource systems and professional knowledge and the choices they make in the design of digital resources. We draw on activity theory and the theory of boundary crossing to study the activity of the resource design by community of interest, and on the documentational approach to didactics to investigate the documentational genesis related to the resource design. Our methodology relies on two case studies, namely the design of two different resources aiming at teaching and learning elementary algebra and mathematical modelling respectively

L’aménagement progressif du territoire conduit à l’exploitation de nouvelles zones, actuellement délaissées, car présentant des risques pour la sécurité des usagers. C’est notamment le cas des zones d’effondrements potentiels qui sont liées à la présence de cavités souterraines. Parmi les nombreuses solutions préventives, le renforcement géosynthétique permet de prévenir les risques d’effondrement localisés. Cette solution de renforcement est largement utilisée à la fois pour ses avantages économiques et environnementaux, que pour sa facilité et rapidité de mise en œuvre. Néanmoins, les méthodes de conception existantes des plateformes granulaires renforcées par géosynthétiques sont fondées sur diverses hypothèses simplificatrice et ne prennent pas en compte toute la complexité du problème. En effet, ces méthodes ne considèrent pas par exemple l’influence du mode d’ouverture de la cavité, le foisonnement du sol granulaire au droit de la cavité ou encore la distribution de charge sur le géosynthétique après ouverture de la cavité.La présente étude tente d’améliorer les méthodes de dimensionnement en analysant les mécanismes développés dans la plateforme granulaire renforcée sur la base d’une campagne expérimentale couplée à des modélisations numériques.Un dispositif expérimental a été développé pour simuler l’ouverture d’une cavité sous une plateforme renforcée par géosynthétique. Ce dispositif permet de simuler deux modes d’ouverture : une trappe qui s’abaisse ou une ouverture concentrique, pour différentes hauteurs de plateformes. Les mécanismes de renforcement sont étudiés en mesurant la déflexion du géosynthétique, le tassement en surface et la distribution de contrainte verticale qui s’applique du le géosynthétique. Un modèle numérique par éléments finis a été calibré sur les résultats expérimentaux puis utilisé pour analyser finement les mécanismes pour de nombreuses configurations.Cette étude expérimentale et numérique a permis d’améliorer la compréhension des mécanismes de transfert de charge et de foisonnement dans la zone effondrée et de valider expérimentalement l’influence du mode d’ouverture sur les mécanismes. Sur la base de ces résultats, des propositions sont formulées pour améliorer le dimensionnement des plateformes renforcées par géosynthétiques soumises à des effondrements localisés. / The progressive development of the territory leads to the exploitation of new areas, which are currently being abandoned because they come up risks to the safety of users. This is particularly the case for areas of potential collapse that are related to the presence of underground cavities. Among the many preventative solutions, geosynthetic reinforcement prevents localized collapse. This solution is widely used for both its economic and environmental benefits, as well as for its ease and speed of setting up. However, the existing design methods for granular platforms reinforced by geosynthetic are based on various simplifying assumptions and do not take the complexity of the problem into account. These methods do not consider, for example, the influence of how the cavity is opened, the expansion of granular soil above the cavity, or the stress distribution on the geosynthetic after opening the cavity.The present study tries to improve the design methods by analyzing mechanisms developed inside the reinforced granular platform on the basis of an experimental study coupled with numerical simulations.An experimental device was developed to simulate the opening of a cavity under a platform reinforced by geosynthetic. This device allows simulating two types of opening: a trapdoor or a concentric opening, for various heights of platforms. The mechanisms are studied by measuring the deflection of the geosynthetic, the settlement at the surface and the stress distribution applied of the geosynthetic. A finite element model was calibrated on the experimental results then used to analyze mechanisms finely for many configurations.This experimental and numerical study allows improving the understanding of the stress distribution, the soil expansion above the cavity and experimentally validated the influence of the opening mode on the mechanisms. Based on these results, proposals are formulated to improve the design of geosynthetic-reinforced platforms subject to localized collapse.

L’autodétermination est un droit universel qui repose sur le principe de normalisation (Nirje, 1972). Wehmeyer (1999) définit le concept d’autodétermination comme l’ensemble des habiletés et attitudes requises chez une personne, lui permettant d'agir directement sur sa vie en effectuant librement des choix non influencés par des agents externes. En accord avec ces idées, les politiques sociales de nombreux pays placent le concept d’autodétermination comme un élément central, permettant de guider toute démarche d’accompagnement des personnes en situation de handicap et notamment des personnes présentant une Déficience Intellectuelle (DI). Les recherches montrent que les personnes présentant une trisomie 21 présentent une autodétermination limitée, ainsi que des difficultés cognitives, motrices et de fonctionnement quotidien qui ne leur permettent pas de participer pleinement à leur vie et à leur communauté. Les technologies d’assistance, et en particulier les technologies de soutien à l’autodétermination, offrent des perspectives extrêmement prometteuses chez les personnes présentant une DI, notamment en ce qui concerne le développement personnel, les compétences, l'inclusion sociale ou encore la participation communautaire. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont de : 1) mieux comprendre les difficultés d’autodétermination des personnes présentant une trisomie 21 ; 2) mieux comprendre les difficultés cognitives dans cette population ; et 3) concevoir et valider deux outils numériques de soutien à l’autodétermination. Les résultats des études présentées dans cette thèse montrent que l’autorégulation est la composante de l’autodétermination perçue comme étant la plus faible par les personnes présentant une trisomie 21, alors que l’autonomie comportementale et l’autoréalisation ne sont pas perçues comme étant problématiques. Ils montrent également que le niveau d’autodétermination est lié aux compétences langagières, mnésiques ainsi qu’aux capacités motrices. De plus, ces études mettent en avant des déficits de mémoire prospective et de prise de décision chez les adultes présentant une trisomie 21, en lien également avec les difficultés d’autodétermination et d’autorégulation. Enfin, les deux assistances numériques conçues et développées ont montré leur efficacité (amélioration de la richesse du projet de vie, pour l’un, et des habiletés domiciliaires, pour l’autre). Leur utilisation prolongée a été associée à des répercussions extrêmement positives sur le bien-être psychologique, l’inquiétude, l’autodétermination et l’estime de soi. / Self-determination is a universal right based on the principle of normalization (Nirje, 1972). Wehmeyer (1999) defines the concept of self-determination as the set of skills and attitudes required for individuals to act upon their lives by making free choices that are not influenced by unwanted external agents. In line with this concept, the social policies of many countries place self-determination as a central element in support for people with disabilities, especially people with intellectual disability (ID). Research shows that people with ID have self-determination, cognitive, motor, and daily functioning difficulties that do not allow them to fully participate in their lives and their communities. Assistive technologies, and in particular self-determination support technologies, offer extremely promising perspectives for people with ID, especially with regard to personal development, skills, social inclusion or community participation. In this context, the objectives of this thesis are: 1) to better understand the difficulties of self-determination of people with Down syndrome; 2) to better understand the cognitive difficulties in this population; and 3) to design, develop and validate two digital assistants for self-determination support. The results of the studies, presented in this thesis, show that self-regulation is the component of self-determination perceived as the weakest by people with Down syndrome, while autonomy and self-realization are not perceived as problematic. Furthermore, the level of self-determination is related to language, memory and motor skills. Prospective memory and decision-making abilities are deficient in adults with Down syndrome and are also related to elf-determination and self-regulation. Finally, the two digital assistants that we have designed and developed have shown their effectiveness: improvement of ideas and elements related to the life plan and home skills. Their prolonged use of these technologies has also been associated with extremely positive impact on psychological well-being, worry, self-determination and self-esteem