Dissertations / Theses: 'Ecoulement de type oscillateur'

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Salmon, Mathieu. "closed-loop control of finite amplitude perturbations : application to sub- and super-critical flow-bifurcations." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENSAM, 2024. http://www.theses.fr/2024ENAME072.

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Abstract:

Les méthodes de contrôle actuelles rencontrent des difficultés pour stabiliser un champ de base soumis à des perturbations d’amplitude finie. Une frontière appelée ”edge of chaos” sépare en deux zones distinctes le portrait de phase d’un écoulement qui transitionne de façon sous-critique à la turbulence. Le bassin d’attraction turbulent rassemble les perturbations capables de faire transitionner l’écoulement, le bassin d’attraction laminaire est l’ensemble des perturbations qui sont relaminarisées. La situation précédente caractérisée par deux attracteurs locaux qui coexistent peut être rencontrée en dehors du cadre de la transition à la turbulence. Un écoulement de type cylindre à Re = 100 possède un champ de base globalement instable ainsi qu’un cycle limite stable. Deux bassins d’attraction émergent lors de la stabilisation du champ de base par un contrôleur linéaire optimisé sur les équations de Navier-Stokes linéarisées. Nous cherchons dans cette étude à augmenter la taille du bassin d’attraction du champ de base. La nouveauté de ce travail réside dans le choix de la fonctionnelle qui est optimisée avec contrôle. En effet, l’optimisation vise l’énergie d’une perturbation située sur la frontière des deux bassins d’attraction. La transition sous-critique à la turbulence est étudiée par le biais du modèle SSP de Waleffe, un modèle d’ordre réduit des équations de Navier-Stokes avec seulement quatre degrés de liberté. Les méthodes de contrôle élaborées dans ce travail sont efficaces pour induire une croissance du bassin d’attraction ”laminaire”. Dans l’écoulement de type cylindre, la robustesse d’un contrôleur initial à des perturbations d’amplitude finie est augmentée avec succès dans une direction du portrait de phase
Current control optimisation methods struggle to stabilize a base flow in the case of finite amplitude perturbations. A boundary called edge of chaos separates into two regions the phase space of a flow which transitions subcritically to turbulence. The turbulent basin of attraction incorporates the perturbations whose energy is sufficient to trigger transition to turbulence, the laminar basin of attraction is the set of initial perturbations which are relaminarized. Such situation with two coexisting local attractors can also be encountered in flow cases outside the scope of transition to turbulence. A cylinder flow at Re = 100 exhibits a globally unstable base flow and a stable limit-cycle. Two basins of attraction emerge from the local stabilization of the base flow by a linear controller optimized on the linearized Navier-Stokes equations. We seek in this study to increase the basin of attraction of the base flow. The novelty of this work lies in the choice of the functional to be optimised with control. Indeed, the optimisation targets the energy of a perturbation located on the boundary of the two basins of attraction. We consider subcritical transition to turbulence using the well-known SSP model of Waleffe, a reduced-order model of the Navier-Stokes equations with only four degrees of freedom. The control methods elaboratored in this work are effective to induce a growth of the ”laminar” basin of attraction. In the cylinder flow, the robustness of an initial controller to finite amplitude perturbations is increased in a chosen direction of the phase space

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Barbagallo, Alexandre. "Réduction de modèle et contrôle en boucle fermée d'écoulements de type oscillateur et amplificateur de bruit." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00654930.

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Abstract:

Ce travail est consacré au contrôle en boucle fermée des perturbations se développant linéairement dans des écoulements laminaires et incompressibles de types oscillateurs et amplificateurs de bruit. La loi de contrôle, calculée selon la théorie du contrôle LQG, est basée sur un modèle d'ordre réduit de l'écoulement obtenu par projection de Petrov-Galerkin. La stabilisation d'un écoulement de cavité de type oscillateur est traitée dans une première partie. Il est montré que la totalité de la partie instable de l'écoulement (les modes globaux instables) ainsi que la relation entrée-sortie (action de l'actionneur sur le capteur) de la partie stable doivent être captées par le modèle réduit afin de stabiliser le système. Les modes globaux, modes POD et modes BPOD sont successivement évalués comme bases de projection pour modéliser la partie stable. Les modes globaux ne parviennent pas à reproduire le comportement entrée-sortie de la partie stable et par conséquent ne peuvent stabiliser l'écoulement que lorsque l'instabilité du système est initialement faible (nombre de Reynolds proche de la criticité). En revanche, les modes POD et plus particulièrement BPOD sont capable d'extraire la dynamique entrée-sortie stable et permettent de stabiliser efficacement l'écoulement. La seconde partie de ce travail est consacrée à la réduction de l'amplification des perturbations sur une marche descendante. L'influence de la localisation du capteur et de la fonctionnelle de coût sur la performance du compensateur est étudiée. Il est montré que la troncature du modèle réduit peut rendre le système bouclé instable. Finalement, la possibilité de contrôler une simulation non-linéaire avec un modèle linéaire est évaluée.

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Hreiz, Rainier. "Etude expérimentale et numérique de séparateurs gaz-liquide cyclindriques de type cyclone." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL100N/document.

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Abstract:

Ce travail se penche sur l'étude expérimentale et la simulation numérique du GLCC, un séparateur gaz-liquide cyclonique destiné à de l'industrie pétrolière.Les expériences sont menées sur un pilote air-eau. Dans un premier temps, des observations visuelles ont permis de caractériser le fonctionnement du système en fonction des débits d'entrée. L'influence de la géométrie du système ainsi que des propriétés des fluides sont également considérées.Dans un second temps, l'hydrodynamique de l'écoulement tourbillonnaire dans le séparateur est étudiée par vélocimétrie laser Doppler.Cette étude expérimentale, en mettant l'accent sur le rôle important du fillament tourbillonnaire, a permis d'expliquer pour la première fois divers aspects des écoulements tourbillonnaires turbulents. L'analyse des résultats met également en évidence les nombreuses limites du modèle théorique utilisé pour dimensionner les GLCCs.Côté numérique, les écoulements tourbillonnaires en conduite sont étudiés par une approche CFD utilisant le code commercial Fluent 6.3. Les résultats montrent que la CFD peut reproduire correctement les écoulements tourbillonnaires monophasiques. Cependant, en diphasique, les techniques de simulation actuelles ne conviennent pas pour simuler ce type d'écoulement
This work focuses on the experimental study and numerical simulation of the GLCC, a gas-liquid cyclone separator developed for the oil industry.The experiments are conducted on an air-water pilot. In a first step, visual observations were used to characterize the system operation according to the incoming flow rates. The influence of system's geometry and the fluid's properties are also considered.In a second step, the hydrodynamics of the vortex flow in the separator is studied by laser Doppler velocimetry.This experimental study, focusing on the important role of the vortex filament, allowed to explain for the first time various aspects of turbulent swirling flows. The analysis of the results also highlights the many limitations of the theoretical model used to design the GLCC.On the numerical side, the swirling flows in pipes are studied via the CFD commercial code Fluent 6.3. The results show that CFD can correctly reproduce the single-phase vortex flow.However, for multiphase flow simulations, it is shown that the current simulation techniques are not suitable to simulate this type of flow

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Martinand, Denis. "Determination analytique des modes globaux tridimensionnels en ecoulement de convection mixte du type Rayleigh-Benard-Poiseuille." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003461.

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Abstract:

Cette etude concerne la determination analytique de l'evolution spatio-temporelle des modes lineaires d'instabilite thermo-convective dans une couche de fluide horizontale chauffee par le bas (systeme de Rayleigh--Benard) et soumise a un gradient de pression (ecoulement de Poiseuille). L'originalite reside dans l'inhomogeneite de la temperature de la plaque inferieure presentant une bosse bidimensionnelle. Cette inhomogeneite et le flux moyen de l'ecoulement de Rayleigh--Benard--Poiseuille ainsi obtenu rompent les symetries du probleme de convection pure et amene a considerer des modes spatialement localises d'instabilite en rouleaux. Un mode synchronise se developpant sur une telle configuration est appele mode global. L'echelle spatiale caracteristique des variations de la bosse de temperature etant supposee grande devant celle de la longueur d'onde des rouleaux, les modes globaux sont cherches sous la forme de modes propres dans la direction de confinement, modules par un developpement WKBJ bidimensionnel dans les directions horizontales lentement variables. Un tel developpement ne peut etre valable aux points ou la vitesse de groupe de l'instabilite s'annule, ou points tournants. Au voisinage d'un tel point situe au sommet de la bosse de temperature, le caractere borne de la solution, cherchee sous la forme d'un developpement intermediaire, impose un critere de selection donnant taux de croissance (ou de facon equivalente seuil critique), frequence et vecteur d'onde du mode global. Cette etude generalise a des cas bidimensionnels les methodes utilisees et les resultats obtenus pour des inhomogeneites unidimensionnelles.Une telle approche est d'abord appliquee a une equation dynamique simplifiee obtenue par le formalisme d'enveloppe. Les resultats analytiques sont compares a des simulations numeriques de cette equation. Puis ces modes globaux sont determines pour un ecoulement decrit par les equations de Navier--Stokes dans l'approximation de Boussinesq.

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Imbaud, Joël. "Evaluation des potentialités des matériaux du type langasite pour la réalisation d'oscillateurs ultra-stables.Etude et réalisation préliminaires d'un oscillateur cryogénique." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00360494.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'amélioration des sources ultra-stables de fréquences dans le domaine des temps courts (typiquement inferieurs à une minute). Deux voies d'investigations ont été explorées :
- La première concerne l'évaluation des potentialités des matériaux de la famille de la langasite (LGS). Une classification des coefficients de qualité (Q) des matériaux LGS et langatate (LGT) en fonction de leurs provenances a été mise en évidence. Les premiers prototypes de résonateurs à ondes de volume ont été réalisés dans un cristal de LGT à fort Q. A cette occasion un procédé de fabrication spécifique a été mis au point. Une électronique d'oscillateur et un packaging thermique adaptés aux caractéristiques de ces résonateurs ont été développés. Enfin, ces premiers prototypes d'oscillateurs ont été caractérisés en terme de stabilité temporelle et de vieillissement.
- La seconde voie exploratoire concerne la mise en place d'un ensemble expérimental permettant la réfrigération d'oscillateurs à résonateurs à ondes de volume à des températures inférieures à celles de l'hélium liquide (4,2K). Pour cela, des résonateurs en quartz de coupe SC et LD, et en LGT de coupe Y, ont été caractérisés à basses températures. Une campagne de mesures systématiques a révélé des coefficients de qualité exceptionnels pour certains modes de vibration. Par ailleurs, différents modèles de transistors ont été testés et l'une des références testées a été modélisée simplement, à température cryogénique. Deux premiers prototypes d'oscillateurs à résonateur à quartz de coupe SC ont été développés puis testés à basses températures. Il en résulte les toutes premières caractérisations en terme de stabilité temporelle.

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Papin, Guillaume. "Analyse des limites de résolution fréquentielle des capteurs vibrants de type MEMS." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1118/document.

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Abstract:

Les capteurs de type MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sont des microsystèmes mettant en œuvre différents domaines de la physique (électronique, mécanique, chimie, optique,...) et permettant de mesurer différentes grandeurs physiques (accélération, pression, température...). Parmi ces micro-capteurs, les MEMS vibrants se caractérisent par leur structure présentant un micro-résonateur mis en vibration à sa fréquence de résonance et la variation de cette fréquence est représentative du mesurande. Cette thèse s'intéresse principalement à analyser et identifier les limites de résolution fréquentielle de ces capteurs vibrants en effectuant une modélisation multiphysique. Dans un premier temps, nous avons modélisé le comportement multiphysique d'un capteur MEMS vibrant en détaillant trois types de transduction (piézoélectrique, électrostatique et optique). La seconde partie a permis de valider les équations développées en se basant sur les simulations sous Cadence (langage multiphysque Verilog-A) et en les validant par des mesures expérimentales. La dernière partie traite de l'optimisation d'un micro-accéléromètre de type VIA (Vibrating Inertial Accelerometer) et l'étude de l'annulation des non linéarités permettant d'améliorer la résolution d'un capteur MEMS vibrant
MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sensors are micro-systems implementing various fields of physics (electronical, mechanical, chemical, optical, ...) and measuring various physical quantities (acceleration, pressure, temperature ...). The vibrating MEMS are characterized by a micro-resonator vibrating at its resonant frequency. The frequency variation is proportional to the measurand. This thesis is concerned with analyzing and identifying the frequency resolution limits of these vibrating sensors by performing multiphysics modeling. The first step is to model the multiphysics behavior of a vibrating MEMS sensor with three transduction types (piezoelectrical, electrostatical and optical). Secondly, the equations developed are validated, based on simulations with Cadence (multiphysique language Verilog-A) and their comparaison with experimental measurements. The last section presents the micro-accelerometer VIA (Vibrating Inertial Accelerometer) optimization and the nonlinearities cancellation study for improving the resolution of vibrating MEMS sensor

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Imbaud, Joël. "Evaluation des potentialités des matériaux du type langasite pour la réalisation d'oscillateurs ultra-stables : étude et réalisation préliminaires d'un oscillateur cryogénique." Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2018.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'amélioration des sources ultra-stables de fréquences dans le domaine des temps courts (typiquement inférieurs à une minute). Deux voies d'investigations ont été explorées. L'évaluation des potentialités des matériaux de la famille de la langasite (LGS). Une classification des coefficients de qualité (Q) des matériaux LGS et langatate (LGT) en fonction de leurs provenances a été mise en évidence. Les premiers prototypes de résonateurs à ondes de volume ont été réalisés dans un cristal de LGT à fort Q. A cette occasion un procédé de fabrication spécifique a été mis au point. Une électronique d'oscillateur et un packaging thermique adaptés aux caractéristiques de ces résonateurs ont été développés. Enfin, ces premiers prototypes d'oscillateurs ont été caractérisés en terme de stabilité temporelle et de vieillissement. La mise en place d'un ensemble expérimental permettant la réfrigération d'oscillateurs à résonateurs à ondes de volume à des températures inférieures à celles de l'hélium liquide (4,2K). Pour cela, des résonateurs en quartz de coupe SC et LD, et en LGT de coupe Y, ont été caractérisés à basses températures. Une campagne de mesures systématiques a révélé des coefficients de qualité exceptionnels pour certains modes de vibration. Par ailleurs, différents modèles de transistors ont été testés et l'une des références testées a été modélisée simplement, à température cryogénique. Deux premiers prototypes d'oscillateurs à résonateur à quartz de coupe SC ont été développés puis testés à basses températures. Il en résulte les toutes premières caractérisations en terme de stabilité temporelle
The present work is focused on improvement of ultra stable sources of frequencies over short averaging times (typically less than one minute). To do this, two-ways of investigations were selected. The first one deals with material capabilities of the langasite (LGS) family. A quality factor (Q) classification of LGS and langatate (LGT) materials according to their origin was confirmed. The first prototypes of bulk acoustic waves (BA W) resonators have been made in a high-Q LGT crystal. In this connection, a specific manufacturing process was developed. Oscillator electronics and thermal packaging adapted to the characteristics of these resonators have been designed. Finally, these first prototypes of oscillators have been characterized in terms of time-domain stability and in terms of aging. The second topic deals with the set-up of an experimental system. This system allows cooling of oscillators equipped with bulk acoustic waves (BAW) resonators at temperatures below that of liquid helium (4. 2 K). For that, quartz resonators of SC and LD cuts, and LGT crystal of y cuts have been characterized at low temperatures. Systematic measurements have revealed outstanding Q-factor coefficients for specific modes of vibration. Furthermore, different models of transistors have been tested and one of them has been modeled at cryogenic temperature. Then, two prototypes of oscillators equipped with SC cut resonators have been developed and tested at low temperatures. Results of this work give the first characterization of stability in the time-domain of such cryogenic oscillators

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Hakim, Abdelilah. "Analyse mathématique de modèles de fluides visco-élastiques de type White-Metzner." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112397.

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Abstract:

Ce travail concerne l'étude de l'écoulement d'un fluide viscoélastique (fluide à mémoire) incompressible de type White-Metzner. A cause de la dépendance des fonctions de relaxation et de viscosité par rapport au deuxième invariant du tenseur des taux de déformation, ces modèles conduisent à un système avec équations aux dérivées partielles non linéaires (non quasi-linéaire). Ce travail comporte une partie théorique et une partie numérique. Dans la partie théorique nous nous proposons d'établir plusieurs résultats d'existence, unicité, stabilité concernant le système qui caractérise cet écoulement. Dans un premier temps on a montré, en dimension deux, sous les hypothèses convenables sur les fonctions de relaxation et de viscosité, l'existence locale et l'unicité de solutions régulières pour le problème avec données initiales et conditions aux limites. On a établi ensuite l'existence globale de solutions lorsque les données sont petites ainsi que la stabilité des petites solutions. Ceci nous a permis de démontrer l'existence de solutions petites périodiques en temps (respectivement stationnaires) du système obtenu quand la force est petite et périodique en temps (respectivement stationnaire). Dans un second temps on a étudié le problème stationnaire régi par cet écoulement en utilisant un schéma itératif. Enfin on a montré l'existence et la stabilité linéaire d'un écoulement particulier (écoulement de cisaillement). Dans la partie numérique on a étudié l'écoulement de Poiseuille en proposant une méthode numérique pour le calcul de la vitesse et les contraintes
This work is concerned with the study of the flow of an incompressible viscoelastic fluid (fluid with memory) of White-Metzner type. •Because of the dependence of the viscosity and relaxation functions in the second invariant of the rate of deformation tensor, this models leads to a nonlinear (not quasilineair) partial differential equations system. This work consists in a theoretical part and a numerical one. In the theoretical part, we aim to establish several results on existence, uniqueness and stability concerning the aforementioned system. Firstly, under suitable hypothesis on the relaxation and viscosity functions, we prove the local existence and uniqueness of solution of the 2-D initial boundary value problem. Then we prove that these solutions are global provided the data are small. We also show the existence of small, stable periodic (resp. Steady) solutions corresponding to small periodic (resp. Steady) data. Second we study a special class of 1-D flows (shear flow), in particular its linear stability. The numerical part is devoted to the computation of the Poiseuille flow

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Boyer, Christophe. "Étude d'un procédé de mesure des débits d'un écoulement triphasique de type eau-huile-gaz." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0154.

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Abstract:

On propose une etude theorique et experimentale d'un procede de debitmetrie triphasique eau-huile-gaz. Le procede retenu repose sur l'utilisation conjointe d'un melangeur, d'un venturi et de methodes ultrasonores. La validation experimentale de ce procede a mis en jeu le dimensionnement, la conception et la mise au point d'un dispositif entierement instrumente pour les ecoulements triphasiques eau-huile-air. Un modele original d'ecoulement triphasique disperse a ete etabli. Une fois valide sur la base de resultats en ecoulement eau-air, eau-huile et eau-huile-air, ce modele a permis de resoudre les problemes de metrologie lies a l'utilisation du venturi en presence de ces ecoulements. Sur la base d'une analyse critique des techniques utilisables, la mesure de la vitesse de propagation ultrasonore a ete selectionnee pour determiner la composition des ecoulements liquide-liquide. Deux modeles originaux ont ete developpes pour decrire la propagation ultrasonore en fonction de la fraction de la phase dispersee. La confrontation avec les donnees experimentales en ecoulement eau-huile demontre la superiorite d'un des deux modeles, le modele diffusif. Pour determiner le taux de vide en ecoulement eau-air les travaux de bensler (1990) ont ete repris et etendus afin de prendre en compte les effets de la diffusion multiple. Enfin ces trois techniques ont ete combinees pour mesurer les differents debits d'un ecoulement eau-air, eau-huile et eau-huile-air. Pour les ecoulements diphasiques eau-air et eau-huile le probleme pose est resolu, les debits sont determines avec une tres bonne precision (3%). La qualite des resultats obtenus en ecoulement triphasique eau-huile-air et la solidite des bases theoriques permettant leur interpretation nous autorisent a recommander fermement le developpement d'un prototype industriel base sur le procede que nous avons etudie

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Bigand, André. "Modèle analytique du transistor à effet de champ à grille métallique sur GaAs pour une utilisation de type CAO : application à la conception d'un oscillateur." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066027.

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Abstract:

Un nouveau modèle analytique permettant d'obtenir les schémas électriques «petit-signal» et «grand-signal» d'un MESFET submicronique sur GaAs est présenté. Ce modèle intègre de nombreux résultats issus de simulations bi-dimensionnelles (phénomène d'injection dans la couche tampon, phénomène d'avalanche, extensions de la zone désertée. . . ). Ce modèle est adapté à la C. A. O. à partir des paramètres physiques du composant et donc à la simulation de circuits linéaires et non linéaires (paramètres S, conception d'oscillateur, de mélangeur,. . . , et a donné de bons résultats (quelques résultats théoriques et expérimentaux sont présentés à 6 GHz et permettent d'apprécier les qualités du modèle)

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Ma, Ying. "Analyse de l'effet d'une avalanche de neige sur un ouvrage de protection type galerie paravalanche : Expérimentation. Modélisation." Chambéry, 2008. http://www.theses.fr/2008CHAMS024.

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Abstract:

Les avalanches de neige sont un des risques naturels majeurs des régions montagneuses. Les grandeurs physiques de l'avalanche telles que la vitesse, l'épaisseur et la densité sont difficiles à évaluer au sein même de l'écoulement, alors qu'elles sont à la base des modèles d'avalanche. C'est pour ces raisons que la détermination des sollicitations exercées par l'avalanche de neige sur les ouvrages de type galerie paravalanche s'avère problématique. Le niveau de protection de ce type d'ouvrage est donc difficilement quantifiable. Dans une première partie de ce travail, nous avons fait un inventaire des ouvrages de protection et des modèles d'avalanches couramment utilisés. La deuxième partie de notre travail porte sur la connaissance et la détermination des sollicitations avalancheuses et, leurs variations spatio-temporelles sur les structures de type galerie paravalanche. Pour ceci, une expérimentation a été réalisée sur une plaque instrumentée de capteur de force placée dans un couloir d'avalanche sur le site naturel du Col du Lautaret. Pour compléter ces résultats, une expérimentation d'écoulement granulaire dans un canal incline a été mise en place. Les résultats expérimentaux montrent que les sollicitations d'impact ont des valeurs très élevées proche de la rupture de pente et qu'elles décroissent rapidement avec l'augmentation de la distance par rapport à cette rupture. La dernière partie de notre travail consiste à étudier avec le logiciel EF Fedeaslab les réponses dynamiques de la structure des galeries paravalanches sous les chargements avalancheux obtenus expérimentalement. L'effet dynamique sur la structure a été quantifié en comparant les réponses de la structure sous chargement dynamique puis statique
The snow avalanche is one of the major natural hazards in mountainous regions. The modelling of snow avalanche depends on the precise estimation of physical properties of the avalanche such as velocity, height and density, which are difficult to assess in the flow. For these reasons, the determination of solicitations performed by the snow avalanche on the snow shed becomes problematic. The level of protection of this type of structure is therefore difficult to quantity. In the firs part of this work, we proposed the innovative the structures of protection and the models of avalanches commonly used. The second part of our work concerns the determination of the solicitations of the avalanche as well as the effects of their spatial and temporal variations on the snow shed. For this, an experiment that consists of a plate of instrumented force sensors in the natural site of "Col du Lautaret" was carried out. To complement these results, an experiment of granular flow in an inclined canal was implemented in laboratory. The experimental results show that the values of the impact solicitations are very high at the rupture of slope, and they decrease rapidly when the distance to the rupture of slope increases. The last part of our work is to study the dynamic responses of the snow-shed structure under avalanche loads obtained by experimentation, using the EF software Fedeaslab. The dynamic effect on the structure has been quantified by comparing with the calculations under static loads

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Keirsbulck, Laurent. "Etude des structures de la turbulence en écoulement de type couche limite sur parois lisse et rugueuse." Valenciennes, 2000. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/2811b9bf-bd46-45c9-b2e4-10110978e9b8.

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Abstract:

Cette étude a permis d'identifier les mouvements organisés dans une couche limite turbulente sur paroi lisse ou rugueuse. Deux techniques de mesures sont utilisées : l'anémométrie à fil chaud et la p. I. V. Dans un premier temps, l'arsenal classique utilisant l'analyse conventionnelle a été mis en œuvre (moments d'ordre élevés, analyse spectrale, corrélations spatio-temporelles. . . ). Dans un deuxième temps, une approche fondée sur les méthodes conditionnelles a permis en particulier d'extraire la partie cohérente du signal anémométrique et d'en analyser l'intensité, l'échelle et la fréquence. Les informations fournies par chacune de ces techniques se révèlent complémentaires et offrent une vision globale des phénomènes. Les résultats obtenus montrent l'influence des rugosités de type k sur les structures de la turbulence. Cette influence s'exerce non seulement dans la région de proche paroi, mais également dans les régions externes. Plusieurs méthodes ont permis de montrer que la rugosité de type k augmente le degré d'isotropie. L'analyse des termes du bilan d'énergie cinétique turbulente montre que tout modèle de turbulence doit tenir compte de la géométrie de la surface afin de prédire correctement les caractéristiques de transport de l'écoulement. Cette étude montre en particulier que ce type de rugosité se caractérise par une prédominance de balayages contrairement à la paroi lisse ou les mouvements cohérents sont essentiellement de type éjections.

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Bassignot, Florent. "Nouveau type d'oscillateur exploitant des transducteurs à domaines ferroélectriques alternés et des matériaux de guidage pour l'excitation d'ondes ultrasonores d'interface." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00639401.

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Abstract:

Ce mémoire présente l'étude et la fabrication de résonateurs sur guide d'ondes exploitant des substrats composites à base de matériau ferroélectrique polarisé périodiquement capables de répondre aux besoins de sources hautes fréquences dont les caractéristiques sont compatibles avec les applications concernées (détection radar). L'idée consiste à utiliser un guide d'ondes fondé sur un Transducteur à domaines ferroélectriques Polarisés Périodiquement (TPP) réalisé sur un substrat ferroélectrique mono-cristallin tel que le niobate ou le tantalate de lithium, placé entre deux substrats mono-cristallins permettant le guidage d'ondes sans pertes. Plusieurs dispositifs ont été fabriqués avec succès. Tout d'abord, des TPPs de différentes périodes (de 200 à 5 μm) ont été réalisés permettant l'excitation d'ondes élastiques de 30 MHz à 1,3 GHz. Ensuite, un oscillateur à 131 MHz stabilisé par un résonateur sur guide d'ondes a vu le jour avec des caractéristiques encourageantes. En effet, un palier de bruit de phase a été mesuré à -165 dBc/Hz à 100 kHz de la porteuse avec une puissance en entrée du résonateur de 2 mW et une stabilité de fréquence court terme de 109 (oscillateur non thermostaté avec une dérive en température du résonateur de -50 ppm/K). D'autres résonateurs sur guide d'ondes exploitant des TPPs amincis à une trentaine de microns ont permis de mettre en évidence l'excitation d'un mode pur spectralement avec une dérive thermique avoisinant celle des matériaux de guidage (soit -30 ppm/K avec du silicium). Enfin, un nouveau système fondé sur des barreaux polarisés périodiquement est présenté. Il se caractérise par ses propriétés remarquables et notamment avec l'excitation d'ondes à vitesse de phase supérieure à 10000 m.s1 et présentant des coefficients de couplage électromécanique de plus de 10%capable de répondre à des applications de filtrage large bande pour la téléphonie mobile.

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Foucrier, Michel. "Étude d'un mélangeur statique de type nouveau pour écoulements monophasiques et diphasiques." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0059.

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Abstract:

L'objet de ce travail est l'etude de l'optimix#, un melangeur statique unique, puisqu'il est completement calculable par une methode inverse a partir de caracteristiques recherchees pour le produit final et des proprietes physiques des fluides a melanger. L'etude a debute par la construction d'un dispositif experimental qui a permis une qualification du melangeur en ecoulement monophasique et en ecoulement diphasique. Cette phase a ete completee par une caracterisation basee sur une methode chimique utilisant une nouvelle reaction test et un modele de micromelange developpes au laboratoire des sciences du genie chimique de nancy. L'etude montre que l'optimix# est un excellent melangeur tant du point de vue du macromelange que du micromelange. La capacite du melangeur a mettre en uvre des reactions chimiques rapides a ete demontree. L'organisation simple de l'ecoulement dans l'optimix#, imposee par sa conception, lui confere la propriete d'etre entierement calculable, qualite qu'il ne partage a ce jour avec aucun autre melangeur. Ce travail met a jour l'hydrodynamique interne du melangeur, justifie l'universalite de la procedure de dimensionnement dont la validation repose sur l'ensemble du travail de qualification

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Debut, Vincent. "Deux études d'un instrument de musique de type clarinette : analyse des fréquences propres du résonateur et calcul des auto-oscillations par décomposition modale." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008711.

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Abstract:

Les instruments de musique à anche simple sont des systèmes auto-oscillants pour lesquels
les fréquences de l'oscillation (ou fréquence de jeu) sont influencées à la fois par le résonateur et l'excitateur. Dans cette étude, on s'intèresse au rôle du résonateur et aux fréquences de réesonance et modes qui lui sont associés. Deux parties constituent ce mémoire.

Une analyse détaillée des fréquences propres d'un résonateur de clarinette est présentée
dans la première partie. L'usage de corrections de longueur dépendantes de la fréquence donnent, effet par effet, l'influence sur l'inharmonicité des fréquences de résonance, de petites perturbations (trous latéraux, irrégularités de perce, gradient de température... Les prévisions théoriques sont comparées à des mesures d'impédance d'entrée mais les résultats ne permettent pas de conclure sur l'origine du défaut de justesse ressenti par les musiciens : on en conclut qu'il reste beaucoup à comprendre sur l'influence des paramètres de jeu. Ensuite, une position "optimale" du trou de registre est recherchée par méthodes d'optimisation retrouvant celle utilisée par les facteurs d'instruments.

La seconde partie est consacrée au calcul des auto-oscillations par méthode modale. L'établissement des équations est brièvement rappelé et conduit à deux formulations alternatives. Pour chacune d'elles, l'écriture de la fonction de Green décomposée sur les modes du tuyau conduit à une formulation originale des auto-oscillations dans le domaine temporel. La réduction à un mode aboutit à une équation de type Van der Pol permettant une approche analytique. Les résultats de simulations numériques pour un résonateur à plusieurs pics de résonances permettent une compréhension précise de la façon dont les différents modes sont excités : s'ils sont tous présents à l'attaque d'une note, un seul commence à croître et domine les autres, qui eux commencent par décroître avant d'être réexcités par couplage. Enfin, l'approche présentée est validée par la méthode d'équilibrage harmonique. En conclusion, la seconde partie ayant mis en évidence une variation de fréquence pendant le transitoire, suggère une voie d'études intéressante du problème de perception de la hauteur par les musiciens.

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Poiret, Aurélien. "Équations de Schrödinger à données aléatoires : construction de solutions globales pour des équations sur-critiques." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771354.

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Abstract:

Dans cette thèse, on construit un grand nombre de solutions globales pour de nombreuses équations de Schrödinger sur-critiques. Le principe consiste à rendre la donnée initiale aléatoire, selon les mêmes méthodes que Nicolas Burq, Nikolay Tzvetkov et Laurent Thomann afin de gagner de la dérivabilité.On considère d'abord l'équation de Schrödinger cubique en dimension 3. En partant de variables aléatoires gaussiennes et de la base de L^2(R^3) formée des fonctions d'Hermite tensorielles, on construit des ensembles de solutions globales pour des données initiales qui sont moralement dans L^2(R^3). Les points clefs de la démonstration sont l'existence d'une estimée bilinéaire de type Bourgain pour l'oscillateur harmonique et la transformation de lentille qui permet de se ramener à prouver l'existence locale de solutions à l'équation de Schrödinger avec potentiel harmonique.On étudie ensuite l'effet régularisant pour prouver un théorème analogue où le gain de dérivée vaut 1/2-2/(p-1) où p correspond à la non linéarité de l'équation. Le gain est donc plus faible que précédemment mais la base de fonctions propres quelconques. De plus, la méthode s'appuyant sur des estimées linéaires, on établit le résultat pour des variables aléatoires dont la queue de distribution est à décroissance exponentielle.Enfin, on démontre des estimées multilinéaires en dimension 2 pour une base de fonctions propres quelconques ainsi que des inégalités de types chaos de Wiener pour une classe générale de variables aléatoires. Cela nous permet d'établir le théorème pour l'équation de Schrödinger quintique, avec un gain de dérivée égal à 1/3, dans le même cadre que la partie précédente.

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Pignon, Frédéric. "Rhéologie des dispersions aqueuses thixotropes d'une argile de type hectorite." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0016.

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Abstract:

Le but de cette etude est l'identification et la comprehension des mecanismes gouvernant le comportement thixotrope dans les dispersions aqueuses d'une argile de type hectorite : la laponite. Cette argile modele, constituee de particules anisotropes de taille nanometrique, a permis de combiner les mesures rheometriques avec des mesures de diffusion de rayonnements, des visualisations du champ de deformation et des mesures de birefringence. Au repos, la structure des gels est constituee d'agregats microniques denses assembles en une masse fractale d'une dimension d. Pres de la transition sol-gel, d = 1, la texture est fibreuse. Aux fractions volumiques plus elevees, d = 1,8, la structure est une connexion de zones denses et de zones moins denses en particules. Des lois d'echelles theoriques et experimentales, ont permis de correler ces dimensions fractales a l'influence de la fraction volumique sur le seuil d'ecoulement. La transition sol-gel et la stabilite de la phase gel ont ete etudiees en fonction du temps de gelification et des parametres physico-chimiques. L'existence d'instabilites d'ecoulements, telle que la localisation du cisaillement, ont ete montrees, sur ces dispersions dont la courbe d'ecoulement est a minimum de contrainte. Les differents regimes d'ecoulements ont ete identifies et ont permis d'etablir des procedures fiables pour la caracterisation du comportement thixotrope. Sous ecoulement de cisaillement, la chute de viscosite provient d'orientations et de desagregation a l'echelle de longueur de l'ordre du micron. Lors de la restructuration, les deux echelles de temps mises en evidence, correspondent respectivement a une relaxation rapide des orientations et a un processus lent d'agregation. La nature du comportement thixotrope est alors identifiee comme etant principalement un processus d'agregation reversible, pour lequel les grandes echelles de longueur, de l'ordre du micron, associees a un arrangement fractal jouent un role determinant.

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Wang, Shiqi. "Experimental and Numerical Study of Micro-Fluidic Oscillators for Flow Separation Control." Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0017/document.

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Abstract:

Les oscillateurs fluidiques qui peuvent générer des excitations périodiques sont des actionneurs très prometteurs pour des applications de contrôle actif des écoulements. Les oscillations sont en effet complètement auto-induites et produites en l'absence de parties mobiles ce qui rend ces actionneurs très intéressants en termes de fiabilité et de robustesse. Ce travail de thèse avait pour objectif principal d'identifier les mécanismes physiques qui contrôlent la dynamique de fonctionnement de ce type d'oscillateurs fluidiques et de proposer des lignes directrices pour la conception d'oscillateurs dont les performances soient adaptées aux applications de contrôle d'écoulements envisagées. L'analyse expérimentale de plusieurs prototypes couplée à des simulations numériques a permis de mettre en évidence que le mécanisme de basculement du jet dans ce type d'oscillateurs est contrôlé par les gradients de pression existants au niveau de deux parties critiques de ces actionneurs. A partir de cette analyse, une relation simple a été établie permettant d'estimer la fréquence des oscillations. Deux méthodes de synchronisation, permettant le contrôle du déphasage entre les actionneurs, ont été proposées et validées expérimentalement ainsi qu'à l'aide de simulations numériques. Une matrice de micro oscillateurs fluidiques a été conçue, fabriquée et finalement intégrée sur une rampe installée en soufflerie. L'analyse expérimentale de son efficacité pour le contrôle de l'écoulement séparé a mis en évidence un gain important par rapport aux résultats obtenus lors de travaux précédents sur des écoulements de paroi similaires à l'aide d'autres types d'actionneurs fluidiques
Fluidic oscillators which can generate periodic excitations are very promising for active flow control applications, due to their reliability and robustness, as their internal flow oscillation is totally self-induced and self-sustained. The main objective of this work is to identify the underlying mechanisms controlling the dynamics of this kind of fluidic oscillator and to propose guiding lines for the design of oscillators. Experimental analysis of several oscillator prototypes and associated numerical simulations have permitted to explain that the jet switching in this kind of oscillator is controlled by pressure gradients in two critical parts of the device. From these analyses, a simple function has been proposed to estimate the oscillation frequency. Two synchronization methods, allowing the control of the phase lag between the actuators, have been proposed and validated experimentally and by numerical simulations. An array of micro-fluidic oscillators has then been designed and tested on a ramp separated flow, showing much higher efficiency compared to other kind of fluidic actuators tested on similar wall flows in previous studies

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Bailly, David. "Vers une modélisation des écoulements dans les massifs très fissurés de type karst : étude morphologique, hydraulique et changement d'échelle." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT027H/document.

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Abstract:

Les aquifères fissurés de type karst contiennent d'importantes ressources en eau. Ces aquifères sont complexes et hétérogènes sur une gamme d'échelles importantes. Leur gestion nécessite l'utilisation d'outils et de méthodologies adaptés. Dans le cadre de cette étude, différents outils et méthodologies numériques d'étude ont été développés pour la modélisation des aquifères karstiques, et plus généralement, des milieux poreux très fissurés 2D et 3D - en mettant l'accent sur la morphologie et sur le comportement hydrodynamique du milieu à travers la notion de changement d'échelle ("second changement d'échelle", reposant sur un modèle d'écoulement local de type Darcy et/ou Poiseuille avec quelques généralisations). Plusieurs axes sont explorés concernant la morphologie du milieu poreux fissuré (milieux aléatoires, milieux booléens avec réseaux statistiques de fissures, mais aussi, modèles morphogénétiques). L'étude du changement d'échelle hydrodynamique tourne autour du concept de macro perméabilité. Dans un premier temps, l'étude porte sur un modèle de perte de charge linéaire darcien. Les perméabilités effectives sont calculées numériquement en termes des fractions volumiques de fissures et du contraste de perméabilité matrice/fissures. Elles sont analysées et comparées à des modèles théoriques (analytiques). Une étude particulière des effets de quasi-percolation pour les grands contrastes aboutit à la définition de trois fractions critiques liées à des seuils de percolation. Pour tenir compte des effets inertiels dans les fissures, l'étude est étendue au cas d'une loi locale comprenant un terme quadratique en vitesse (Darcy/Ward-Forchheimer). Une perméabilité macroscopique équivalente non linéaire est définie et analysée à l'aide d'un modèle inertiel généralisé (linéaire/puissance). Enfin, l'anisotropie hydraulique à grande échelle du milieu fissuré est étudiée, en termes de perméabilités directionnelles, à l'aide d'une méthode numérique d'immersion
Karstic aquifers contain large subsurface water resources. These aquifers are complex and heterogeneous on a large range of scales. Their management requires appropriate numerical tools and approaches. Various tools and numerical methodologies have been developed to characterize andmodel the geometry and hydraulic properties of karstic aquifers, more generally, of highly fissured 2D and 3D porous media. In this study, we emphasize morphological characterization, and we analyze hydrodynamic behavior through the concept of upscaling ("second upscaling"). Concerning the morphology of fissured porous media, several axes are explored : random media, composite random Boolean media with statistical properties, and morphogenetic models. Hydrodynamic upscaling is developed using the macro-permeability concept. This upscaling method is based on either Darcy's linear law, or on a linear/quadratic combination of Darcy's and Ward-Forchheimer's quadratic law (inertial effects). First, the study focuses on Darcy's linear head loss law, and Darcian effective permeabilities are calculated numerically in terms of volume fractions of fissures and "fissure/matrix" permeability contrasts. The results are analysed and compared with analytical results and bounds. A special study of percolation and quasi-percolation effects, for high contrasts, leads to defined three critical fractions. These critical fractions are "connected" to percolation thresholds. Secondly, in order to consider inertial effect in fissures, the study is extended to a local law with a quadratic velocity term (Darcy/Ward-Forchheimer). Then, an equivalent nonlinear macroscopic permeability is defined and analysed using a generalized inertial model (linear/power). Finally, the large scale hydraulic anisotropy of fissured medium is studied, in terms of directional permeabilities, using an "immersion" numerical method

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Tasselli, Josiane. "Etude et realisation de structures bipolaires particulieres a heterojonction gaas-gaaias : application aux circuits integres de type ecl." Toulouse 3, 1986. http://www.theses.fr/1986TOU30019.

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Abstract:

Ce memoire presente l'etude et la realisation d'un circuit integre bipolaire de type ecl sur arseniure de gallium. Une etude theorique de transistors bipolaires a double heterojonction a montre l'influence determinante de la jonction collecteur-base, notamment de sa gradualite, sur leur comportement electrique. Ces resultats ont pu etre confirmes par une analyse experimentale a partir de structures realisees par epitaxie en phase liquide. La simulation et l'optimisation d'un oscillateur en anneau a base de simples heterotransistors et mettant en oeuvre le logiciel astec iii, ont permis de calculer des temps de propagation par porte de 20 ps pour une puissance consommee de 4 mw; ceci confirme les potentialites de la filiere logique bipolaire sur asga. Enfin, un oscillateur en anneau a 3 portes ecl a ete concu et realise par les technologies d'epitaxie en phase liquide et d'attaques mesas, a partir d'un processus nouveau sur substrat semi-isolant. La faisabilite d'un circuit integre bipolaire asga a ainsi ete montree

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Cabrit, Sylvie. "Ejection de matiere dans les objets protostellaires et les etoiles jeunes de faible masse." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066082.

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Abstract:

Une etude de 2 diagnostics de perte de masse dans les objets stellaires et on developpe un programme qui calcule la formation des raies rotationnelles de co en geometrie axiale. Les contraintes posees par les resultats sur la structure a grande echelle des jets sont discutees. Les raies interdites dans les etoiles jeunes de faible masse sont ensuite etudiees. Plusieurs modeles capables d'expliquer les profils observes sont discutes

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Ma, Ying. "Analyse de l'effet d'une avalanche de neige sur un ouvrage de protection type Galerie ParavalancheExpérimentation - Modélisation." Phd thesis, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351762.

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Abstract:

Les avalanches de neige sont un des risques naturels majeurs des régions montagneuses. Les grandeurs physiques de l'avalanche telles que la vitesse, l'épaisseur et la densité sont difficiles à évaluer au sein même de l'écoulement, alors qu'elles sont à la base des modèles d'avalanche. C'est pour ces raisons que la détermination des sollicitations exercées par l'avalanche de neige sur les ouvrages de type galerie paravalanche s'avère problématique. Le niveau de protection de ce type d'ouvrage est donc difficilement quantifiable. Dans une première partie de ce travail, nous avons fait un inventaire des ouvrages de protection et des modèles d'avalanches couramment utilisés. La deuxième partie de notre travail porte sur la connaissance et la détermination des sollicitations avalancheuses et, leurs variations spatio-temporelles sur les structures de type galerie paravalanche. Pour ceci, une expérimentation a été réalisée sur une plaque instrumentée de capteur de force placée dans un couloir d'avalanche sur le site naturel du Col du Lautaret. Pour compléter ces résultats, une expérimentation d'écoulement granulaire dans un canal incliné a été mise en place. Les résultats expérimentaux montrent que les sollicitations d'impact ont des valeurs très élevées proche de la rupture de pente et qu'elles décroissent rapidement avec l'augmentation de la distance par rapport à cette rupture. La dernière partie de notre travail consiste à étudier avec le logiciel EF Fedeaslab les réponses dynamiques de la structure des galeries paravalanches sous les chargements avalancheux obtenus expérimentalement. L'effet dynamique sur la structure a été quantifié en comparant les réponses de la structure sous chargement dynamique puis statique.

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Dissertations / Theses on the topic 'Ecoulement de type oscillateur'

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