Este trabalho traz uma proposta de atividades, a serem desenvolvidas em sala de aula, com o objetivo de introduzir o conceito de derivadas para os alunos da primeira série do Ensino Médio. Antes das atividades, estão presentes algumas breves pesquisas. O histórico da presença de tópicos do Cálculo Diferencial e Integral no Ensino Médio no Brasil, assim como a análise de alguns livros didáticos, serve para mostrar como o assunto já foi e está sendo tratado no país. Também são exibidos aspectos sobre o Ensino Médio na Alemanha e nos Estados Unidos, países onde o cálculo está presente na Escola Secundária, embora de formas bastante diferentes. Um capítulo sobre a preparação adequada para as aulas também foi incluído, uma vez que a simples inserção da derivada poderia causar problemas de tempo para o cumprimento do cronograma e não trazer os resultados esperados. São necessários algum grau de adequação dos conteúdos ministrados e de cooperação com professores de Física. As atividades visando o ensino dos conceitos iniciais de derivada são motivadas por um problema físico de movimento. O foco é dado na intuição e na visualização de gráficos, para que haja uma melhor compreensão dos conceitos envolvidos. A utilização de um software de geometria dinâmica é requerida em boa parte do tempo, como importante ferramenta de apoio pedagógico / This paper presents a proposal of activities to be developed in the classroom, with the goal of introducing the concept of derivative for students in the first grade of secondary school. Before the activities, some brief researches are presented. The historical presence of the topics of Differential and Integral Calculus in brazilian High Schools, as well as the analysis of some textbooks, serves to show how it has been and is being treated in the country. Aspects of the High School are also shown in Germany and the United States, countries where the calculus is present in High School, though in quite different ways. A chapter about the proper preparation for these classes was also included, since the simple insertion of the derivative could cause problems for meeting the schedule and could not bring the expected results. Some degree of adequacy of the contents and cooperation with Physics teachers are needed. The activities aiming at teaching the initial concepts of derivatives are motivated by a physical problem of motion. The focus is given on intuition and visualization of graphs, so there is a better understanding of the concepts involved. The use of a dynamic geometry software is required for much of the time, as an important tool for pedagogical support

Este trabalho traz uma proposta de atividades, a serem desenvolvidas em sala de aula, com o objetivo de introduzir o conceito de derivadas para os alunos da primeira série do Ensino Médio. Antes das atividades, estão presentes algumas breves pesquisas. O histórico da presença de tópicos do Cálculo Diferencial e Integral no Ensino Médio no Brasil, assim como a análise de alguns livros didáticos, serve para mostrar como o assunto já foi e está sendo tratado no país. Também são exibidos aspectos sobre o Ensino Médio na Alemanha e nos Estados Unidos, países onde o cálculo está presente na Escola Secundária, embora de formas bastante diferentes. Um capítulo sobre a preparação adequada para as aulas também foi incluído, uma vez que a simples inserção da derivada poderia causar problemas de tempo para o cumprimento do cronograma e não trazer os resultados esperados. São necessários algum grau de adequação dos conteúdos ministrados e de cooperação com professores de Física. As atividades visando o ensino dos conceitos iniciais de derivada são motivadas por um problema físico de movimento. O foco é dado na intuição e na visualização de gráficos, para que haja uma melhor compreensão dos conceitos envolvidos. A utilização de um software de geometria dinâmica é requerida em boa parte do tempo, como importante ferramenta de apoio pedagógico / This paper presents a proposal of activities to be developed in the classroom, with the goal of introducing the concept of derivative for students in the first grade of secondary school. Before the activities, some brief researches are presented. The historical presence of the topics of Differential and Integral Calculus in brazilian High Schools, as well as the analysis of some textbooks, serves to show how it has been and is being treated in the country. Aspects of the High School are also shown in Germany and the United States, countries where the calculus is present in High School, though in quite different ways. A chapter about the proper preparation for these classes was also included, since the simple insertion of the derivative could cause problems for meeting the schedule and could not bring the expected results. Some degree of adequacy of the contents and cooperation with Physics teachers are needed. The activities aiming at teaching the initial concepts of derivatives are motivated by a physical problem of motion. The focus is given on intuition and visualization of graphs, so there is a better understanding of the concepts involved. The use of a dynamic geometry software is required for much of the time, as an important tool for pedagogical support

Este trabalho trata da análise da propagação de fissuras, independente do tempo, em domínios bidimensionais utilizando uma formulação alternativa do método dos elementos de contorno (MEC). O MEC vem sendo utilizado com sucesso na análise de diversos problemas de engenharia. Considerando problemas de mecânica da fratura, o MEC é especialmente eficiente devido à redução da dimensionalidade de sua malha, o que permite a simulação do crescimento das fissuras sem as dificuldades do processo de remalhamento. Nesta pesquisa, desenvolvem-se formulações não lineares do MEC para a análise da propagação de fissuras em materiais quase frágeis. Nesses materiais, a zona de processo à frente da ponta da fissura introduz efeitos fisicamente não lineares no comportamento estrutural. Assim, para a simulação da presença da zona de processo, modelos não lineares são necessários. Classicamente a formulação dual do MEC é utilizada para modelar propagação de fissuras na quais equações singulares e hipersingulares são escritas para elementos definidos ao longo das faces das fissuras. O presente trabalho propõe uma segunda formulação utilizando um campo de tensões iniciais para a representação da zona coesiva. Nesta formulação, o termo de domínio da equação integral clássica do MEC é degenerado, de forma a atuar somente ao longo do caminho de crescimento das fissuras, sendo que esse procedimento dá origem a uma nova variável denominada dipolo, responsável por garantir o atendimento das condições de contorno. Em conjunto com essa nova formulação, se propõe o uso do operador tangente (OT), que é deduzido no trabalho, a fim de acelerar o processo de convergência da solução. Os resultados obtidos, por meio da formulação alternativa, são comparados tanto com dados experimentais quanto com o MEC dual, ambos disponíveis na literatura. As respostas encontradas foram satisfatórias no sentido de conseguir reproduzir o comportamento real da estrutura explorando as vantagens computacionais proporcionadas pelo OT. / This work presents a time-independent crack propagation analysis, in two-dimensional domains, using an alternative boundary element method (BEM) formulation. BEM has been used successfully to analyze several engineering problems. Considering fracture mechanics problems, BEM is especially efficient due to its mesh reduction aspects, which allows the simulation of crack growth without remeshing difficulties. In this research, nonlinear BEM formulations are develop in order to analyze crack propagation in quasi-brittle materials. Considering these materials, the process zone ahead of the crack tip leads to nonlinear effects related to structural behavior. Thus, nonlinear models are required for simulating the presence of the process zone. Classically, the dual BEM is used for modeling the crack propagation, in which singular and hyper-singular equations are written for elements defined along the crack faces. This work proposes an alternative formulation using the initial stress field to represent the cohesive zone. In this formulation, the classic domain integral term is degenerated in order to be non-null only at the crack growth path. This procedure leads the creation of new variable called dipole, which is responsible for ensuring the compliance of the boundary conditions. In addition to this new formulation, it is proposed the use of the tangent operator (TO), which is derived in this work, in order to accelerate the convergence. The results obtained using the new formulation, are compared with experimental data and dual BEM results available in the literature. The responses were found satisfactory in reproducing the behavior of real structures exploiting the computational advantages provided by the TO.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacaoDanilo.pdf: 2147690 bytes, checksum: c918dd24c275d43fcca4fc1283e857a6 (MD5) Previous issue date: 2008-10-03 / Even though the different sizes of cylindrical specimens for tests in concrete are standardized to get the simple compressive strength and the modulus of elasticity, this factor is not usually studied in most researches. So, the goal of this thesis was to evaluate the influence of the size of the specimens in the initial tangent modulus of elasticity (Eci) and in the compressive strength (fc), correlate the values of fc and Eci, and compare the values of modulus of elasticity that were estimated by the equations proposed by the Brazilian code (NBR 6118/2003) and by the American norm (ACI 318/2002). Concretes with three levels of strength were used after 28 days: 25MPa, 30MPa and 40MPa. They were all proportionally mixed with materials of the region and supplied by only one concrete batching plant of Goiânia GO. The tests of compressive strength and initial tangent modulus of elasticity were done in cylindrical specimens of 100 x 200 mm and 150 x 300 mm after 28 days. The samples were collected during the delivery of the concrete in the construction sites. For each truck, ten specimens were molded, five of 100 x 200 mm and five of 150 x 300 mm. Of the 600 specimens that were molded, 240 tests of compressive strength and 360 tests of modulus of elasticity were done. The cure was in a tank with water saturated with limestone. After the tests were done, the statistical analysis of the results was done. The variance analysis (ANOVA) indicated that the size of the specimen exerts influence only on the results of the initial tangent modulus of elasticity (Eci). There is a tendency for the specimens of 100 x 200 mm to show greater results for the modulus of elasticity of the concrete than the specimens of 150 x 300 mm. In the compressive strength, only the level of strength significantly exerted influence on the results. It was also observed that the NBR 6118/2003 overestimates the values of modulus of elasticity of the researched concretes and the results are better adequate to the model proposed by the ACI 318/02. / Apesar dos parâmetros de ensaios, como o tamanho do corpo de prova, influenciarem nos resultados do módulo de deformação e da resistência a compressão, normalmente esse fator não é estudado na maioria das pesquisas. Assim, esta dissertação objetivou avaliar a influência do tamanho dos corpos de prova no módulo de deformação tangente inicial (Eci), e na resistência a compressão (fc), correlacionar os valores de fc e Eci e comparar os valores de módulo de deformação alcançados com os valores estimados pelas equações propostas pela norma brasileira (NBR 6118/2003) e pelo amaericana (ACI 318/2002). Utilizaram-se concretos com três níveis de resistência aos 28 dias: 25MPa, 30MPa e 40Mpa, todos dosados com materiais da região e fornecidos por uma mesma central de concreto de Goiânia - GO. Os ensaios de resistência à compressão e de módulo de deformação tangente inicial foram realizados em corpos de prova cilíndricos de 100 x 200 mm e 150 x 300 mm aos 28 dias. As amostras foram coletadas durante a entrega do concreto nas obras. A cada caminhão, eram moldados dez corpos de prova, cinco de 100 x 200 mm e cinco de 150 x 300 mm. Foram moldados 600 corpos de prova, onde realizaram-se 240 ensaios de resistência à compressão e 360 de módulo de deformação. A cura foi em tanque com água saturada com cal. Após a realização dos ensaios, fez-se a análise estatística dos resultados obtidos. A análise de variância (ANOVA) indicou que o tamanho do corpo de prova exerce influência apenas nos resultados do módulo de deformação tangente inicial (Eci). Houve uma tendência dos corpos de prova de 100 x 200 mm apresentarem maiores resultados para o módulo de deformação do concreto que os corpos de prova 150 x 300 mm. Na resistência à compressão, como já era esperado, apenas a classe de resistência influenciou significativamente nos resultados. Observou-se também que a NBR-6118/2003 superestima os valores de módulo de deformação dos concretos estudados e que os resultados obtidos se adequam melhor ao modelo proposto pelo ACI318/02.

O presente trabalho trata do desenvolvimento de formulações numéricas para avaliar o comportamento mecânico de estruturas compostas planas, no contexto de elasticidade linear e mecânica da fratura não linear. As formulações propostas são baseadas no Método dos Elementos de Contorno (MEC), por meio das representações integrais singular e hiper singular dos problemas elastostáticos. A técnica de multi-regiões é considerada para acoplar a interface de sólidos multifásicos. O MEC é uma técnica numérica robusta e precisa para analisar o fenômeno da fratura em sólidos. Esse método numérico apresenta uma natural redução na dimensionalidade do problema, tornando mais simples a modelagem das superfícies de fratura. Além disso, essa redução de dimensionalidade faz também com que o tratamento de interfaces materiais em estruturas compostas seja uma tarefa menos árdua. Com o uso da solução fundamental de Kelvin nas representações integrais, materiais isotrópicos podem ser considerados para constituir as estruturas compostas. Por outro lado, utilizando a solução fundamental de Cruse & Swedlow, também é possível lidar, de maneira geral, com materiais anisotrópicos em estruturas compostas. Nessas estruturas, as fraturas são assumidas como ocorrendo ao longo das interfaces e o comportamento não linear é introduzido pelo modelo coesivo de fratura, o qual é aplicável a materiais quase frágeis. Nessas análises, o sistema não linear de equações pode ser solucionado utilizando dois distintos algoritmos de resolução iterativa. O primeiro sempre leva em consideração a rigidez elástica da estrutura e é, portanto denominado Operador Constante (OC). Já o segundo é denominado Operador Tangente (OT), pois considera uma rigidez tangente à resposta estrutural não linear, o que resulta em melhores taxas de convergência em comparação ao OC. Como aplicações das formulações, estruturas compostas teóricas foram analisadas em regime elástico. Além disso, testes experimentais de fratura em espécimes de concreto e madeira também foram simulados. A comparação dos resultados com as referências demonstrou que, as formulações foram efetivas e precisas para avaliar respostas mecânicas de estruturas, seja em regime elástico linear ou nos testes de fratura quase frágil. / The present work deals the development of numerical formulations to evaluate the mechanical behaviour of plane composed structures, in the context of linear elasticity and nonlinear fracture mechanics. The proposed formulations are based on the Boundary Element Method (BEM), through its classical singular and hyper singular integral equations. The multi-region technique is adopted to couple the interfaces of non-homogeneous multiphase bodies. The BEM is a robust and accurate numerical technique to analyse fracture phenomena in solids. This numerical method presents a mesh dimensionality reduction, which makes easier the modelling of cracks surfaces. Besides, this dimensionality reduction also makes the treatment of interfaces in composed structures a less complex task. Considering the use of Kelvin fundamental solutions at the integrals equations, isotropic materials can be represent as parts of the composed structures. On the other hand, using Cruse & Swedlow fundamental solution it is also possible to deal with general anisotropic materials. At the composed structures, cracks can propagate along the materials interfaces and the cohesive crack model is responsible for the nonlinear structural behaviour of the quasi-brittle failures. The nonlinear system of equations at the fracture analyses is solved using two different algorithms for iterative resolution. The first always takes into account the structure elastic strength and, hence it is called Constant Operator (CO). On the other hand, the second is denominated Tangent Operator (TO) due to the fact that it considers strengths at the tangent directions of the nonlinear structural response. Therefore, convergence rates are faster when compared with the CO. As applications, composed structures were analysed with the developed formulations in linear elastic range. In addition, experimental fracture testes performed in concrete and wood specimens were also analysed. The confront of obtained results with the reference ones show that, the formulation was effective and accurate to evaluate the mechanical responses of composed structures in linear elastic range, and also to perform nonlinear quasi-brittle fracture tests.

[pt] Uma análise não linear geométrica de estruturas, utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF), depende de cinco aspectos: a teoria de flexão, da descrição cinemática, das relações entre deformações e deslocamentos, da metodologia de análise não linear e das funções de interpolação de deslocamentos. Como o MEF é uma solução numérica, a discretização da estrutura fornece grande influência na resposta dessa análise. Contudo, ao se empregar funções de interpolação correspondentes à solução homogênea da equação diferencial do problema, obtêm-se o comportamento exato da estrutura para uma discretização mínima, como ocorre em uma análise linear. Assim, este trabalho visa a integrar as soluções para o problema da não linearidade geométrica, de maneira a tentar reduzir essa influência e permitir uma discretização mínima da estrutura, considerando ainda grandes deslocamentos e rotações. Então, utilizando-se a formulação Lagrangeana atualizada, os termos de ordem elevada no tensor deformação, as teorias de flexão de Euler-Bernoulli e Timoshenko, os algoritmos para solução de problemas não lineares e funções de interpolação, que consideram a influência da carga axial, obtidas da solução da equação diferencial do equilíbrio de um elemento infinitesimal na condição deformada, desenvolve-se um elemento de pórtico espacial com uma formulação completa. O elemento é implementado no Framoop e sua resposta, utilizando-se uma discretização mínima da estrutura, é comparada com formulações usuais, soluções analíticas e com o programa Mastan2 v3.5. Os resultados evidenciam a eficiência da formulação desenvolvida para prever a carga crítica de estruturas planas e espaciais utilizando uma discretização mínima. / [en] A structural geometric nonlinear analysis, using the finite element method (FEM), depends on the consideration of five aspects: the bending theory, the kinematic description, the strain-displacement relations, the nonlinear solution scheme and the interpolation (shape) functions. As MEF is a numerical solution, the structure discretization provides great influence on the analysis response. However, applying shape functions calculated from the homogenous solution of the differential equation of the problem, the exact behavior of the structure is obtained for a minimum discretization, as for a linear analysis. Thus, this work aims to integrate the solutions for the formulations of the geometric nonlinearity problem, in order to reduce this influence and allow a minimum discretization of the structure, also considering, large displacements and rotations. Then, using an updated Lagrangian kinematic description, considering a higher-order Green strain tensor, The Euler-Bernoulli and Timoshenko beam theories, the nonlinear solutions schemes and the interpolation functions, that includes the influence of axial force, obtained directly from the solution of the equilibrium differential equation of an deformed infinitesimal element, a spatial bar frame element is developed using a complete formulation. The element was implemented in the Framoop, and their results, for a minimum discretization, were compared with conventional formulations, analytical solutions and with the software Mastan2 v3.5. Results clearly show the efficiency of the developed formulation to predict the critical load of plane and spatial structures using a minimum discretization.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GustavoAC_TESE.pdf: 3178455 bytes, checksum: bdea1ce583a318f3a35fb4f3221877a8 (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The use of flexible materials for the development of planar circuits is one of the most desired and studied characteristics, lately, by researchers. This happens because the flexibility of the substrate can provide previously impracticable applications, due to the rigidity of the substrates normally used that makes it difficult to fit into the circuits in irregular surfaces. The constant interest in recent years for more lighter devices, increasingly more compacts, flexible and with low cost, led to a new line of research of great interest from both academic and technological views, that is the study and development of textile substrates that can be applied in the development of planar circuits, for applications in the areas of security, biomedical and telecommunications. This paper proposes the development of planar circuits, such as antennas , frequency selective surfaces (FSS) and planar filters, using textile (cotton ticking, jeans and brim santista) as the dielectric substrate and the Pure Copper Polyester Taffeta Fabric, a textile of pure copper, highly conductive, lightweight and flexible, commercially sold as a conductive material. The electrical characteristics of textiles (electric permittivity and loss tangent) were characterized using the transmission line method (rectangular waveguide) and compared with those found in the literature. The structures were analyzed using commercial software Ansoft Designer and Ansoft HFSS, both from the company Ansys and for comparison we used the Iterative Method of Waves (WCIP). For the purpose of validation were built and measured several prototypes of antennas, planar filters and FSS, being possible to confirm an excellent agreement between simulated and measured results / A utiliza??o de materiais flex?veis para o desenvolvimento de circuitos planares ? uma das caracter?sticas mais desejadas e estudadas, ultimamente, pelos pesquisadores, pois essa maleabilidade do substrato proporciona aplica??es antes imposs?veis, devido ? rigidez dos substratos normalmente utilizados o que dificultava a adequa??o dos circuitos em superf?cies irregulares. O constante interesse nos ?ltimos anos por dispositivos mais leves, cada vez mais compactos, flex?veis e com custo reduzido, levou a uma nova linha de pesquisa de grande interesse tanto do ponto de vista acad?mico quanto tecnol?gico que ? o estudo e desenvolvimento de substratos t?xteis que possam ser aplicados no desenvolvimento de circuitos planares, para aplica??es nas ?reas de seguran?a, biom?dica e telecomunica??es. Este trabalho prop?e o desenvolvimento de circuitos planares, tais como antenas, superf?cies seletivas de frequ?ncia (FSS) e filtros planares, utilizando tecidos (lona, jeans e brim santista) como substrato diel?trico e o tecido Pure Copper Polyester Taffeta Fabric, um tecido de cobre puro, altamente condutivo, leve e flex?vel, comercialmente vendido como material condutivo. As caracter?sticas el?tricas dos tecidos (permissividade el?trica e tangente de perda) foram determinadas utilizando o m?todo de linha de transmiss?o e comparadas com os encontrados na literatura. As estruturas foram analisadas utilizando os softwares comerciais Ansoft Designer, Ansoft HFSS ambos da empresa Ansys e para efeito de compara??o foi utilizado o M?todo Iterativo das Ondas (WCIP). Para efeito de valida??o foram constru?dos e medidos v?rios prot?tipos de antenas, FSS e filtros planares sendo poss?vel constatar uma excelente concord?ncia entre os resultados simulados e medidos

Cette thèse est divisée en trois parties. Dans la première partie, nous commençons par décrire les théories de Ziglin, Yoshida et Morales-Ramis et les motiver. Dans la deuxième partie, on étudie l’intégrabilité des équations différentielles de Newton à trois degrés de liberté dont les forces sont des polynômes homogènes de degrés trois. En utilisant une analyse du groupe de Galois différentiel des équations aux variations d’ordre supérieur, nous faisons une classification (presque) complète des forces génériques et intégrables. Dans une dernière partie, nous intéressons à l’intégrabilité d’un système d’équations différentielles homogènes d’ordre un (système A). L’application directe de la théorie de Morales-Ramis ne donne des obstructions à l’intégrabilité. En dérivant le système A par rapport au temps, nous obtenons un système différentiel de Newton homogène d’ordre 2 (système B). L’avantage est que ce dernier possède des solutions particulières algébriquement non triviales et le critère classique de Morales-Ramis nous permet d’établir des conditions nécessaires d’intégrabilité. Nous prouvons qu’il existe des relations explicites entre les intégrales premières des deux systèmes et nous introduisons une nouvelle méthode de recherche d’intégrales premières que l’on appelle « Extension tangente double ». Nous appliquons cette méthode à des systèmes planaires homogènes quadratiques. Comme deuxième application, nous montrons que, sous certaines conditions, les racines newtoniennes d’un système différentiel de Newton avec force centrale sont intégrables par quadratures. Nous présentons plusieurs systèmes intégrables avec deux, trois et quatre degrés de liberté. / This thesis is divided into three parts. In the first part we begin by describing the theories of Ziglin, Yoshida and Morales-Ramis and motivating them. In the second part we study the integrability of three-dimensional differential Newton equations with homogeneous polynomial forces of degree three. Using an analysis of differential Galois group of higher order variational equations, we give an almost complete classification of integrable generic forces. The last part is devoted to a study of the integrability of a system of first order homogeneous differential equations (system A ). The direct application of the Morales-Ramis theory does not lead to obstructions to the integrability. If we differentiate the differential system A with respect to time, we obtain a homogeneous Newtonian system (system B). The advantage is that the system B has a non-trivial particular solution and the classical criterion of Morales-Ramis allows us to establish necessary conditions for integrability. We prove that there are explicit relationships between first integrals of the both systems and we introduce a new method for finding first integrals called ``Double tangent extension method''. We apply the obtained results for a detailed analysis of homogeneous planar differential system. Using the double tangent extension method, we formulate some conditions under which the Newtonian roots of Newton's system with central force are integrable by quadratures. Some new cases of integrability with two, three and four degrees of freedom are found.

La combinatoire a permis de résoudre certains problèmes en Mathématiques, en Physique et en Informatique, en retour celles-ci inspirent des questions nouvelles à la combinatoire. Ce mémoire de thèse intitulé "Combinatoire et algorithme des factorisations tangentes à l'identité" regroupe plusieurs travaux sur la combinatoire des déformations du produit de Shuffle. L'objectif de cette thèse est d'écrire des factorisations dont le terme principal est l'identité à travers l'utilisation d'outils portant principalement sur la combinatoire des mots (ordres, graduation etc.). Dans le cas classique, soit F une algèbre libre. En raison du fait que F est une algèbre enveloppante, on a une factorisation exacte de l'identité de End(F) = F*⨶F comme un produit infini d'exponentielles (End(F) étant muni du produit de Shuffle sur la gauche et de la concaténation sur la droite, une représentation fidèle du produit de convolution). La procédure est la suivante : premièrement on commence avec une base de Poincaré-Birkhoff-Witt, deuxièmement on calcule la famille des formes coordonnées et alors les propriétés (combinatoires) non triviales de ces familles en dualité donne la factorisation. Si on part de l'autre côté, l'écriture pour le même produit ne donne exactement l'identité que sous des conditions très restrictives que nous précisons ici. Dans de nombreux autres cas (déformés), la construction explicite des paires de bases en dualité nécessite une étude combinatoire et algorithmique que nous fournissons dans ce mémoire. / Combinatorics has solved many problems in Mathematics, Physics and Computer Science, in return these domains inspire new questions to combinatorics. This memoir entitled "Combinatorics and algorithmics of factorization tangent to indentity includes several works on the combinatorial deformations of the shuffle product. The aim of this thesis is to write factorizations wich principal term is the identity through the use of tools relating mainly to combinatorics on the words (orderings, grading etc). In the classical case, let F be the free algebra. Due to the fact that F is an enveloping algebra, one has an exact factorization of the identity of End(F) = F⨶F as an infinite product of exponentials (End(F) being endowed with the shuffle product on the left and the concatenation on the right, a faithful representation of the convolution product) as follows : first on begins with a PBW basis, second one computes the family of coordinate forms and then non-trivial (combinatorial) properties of theses families in duality gives the factorization. Starting from the other side and writing the same product does give exactly identity only under very restrictive conditions that we clarify here. In many other (deformed) cases, the explicit construction of pairs of bases in duality requires combinatorial and algorithmic studies that we provide in this memoir.