Dissertations / Theses: ':état de surface'

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Menio, Stéphane. "Optimisation du moulage par injection des composites BMC : relations écoulement - structure - état de surface." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10101.

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Abstract:

L'étude réalisée concerne l'optimisation des propriétés de structure et de surface des pièces injectées en matériaux composites à base de résines thermodurcissables polyester insaturée à retrait compensé, chargés et renforcés (BMC). Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un projet industriel visant à améliorer l'état de surface des pièces injectées. Une analyse préliminaire sur pièce industrielle, a permis de mettre en évidence l'hétérogénéité et l'anisotropie du matériau. Il existe comme dans le cas des thermoplastiques renforcés une stratification en couches des fibres suivant l'épaisseur. La caractérisation de l'état de surface résulte de la mesure du rapport entre l'intensité spéculaire et l'intensité de la réflexion totale, qui est proportionnel à la rugosité. Une étude paramétrique globale réalisée sur moule semi-industriel de plaque simple mais à géométrie variable montre que les variables formulation du compound, température de l'outillage, débit d'injection et pression de maintien sont les paramètres les plus significatifs. L'analyse des mécanismes d'écoulement réalisée sur un moule prototype à fenêtre transparente, révèle la présence d'un écoulement de type fontaine associé à un effet de peau. Après validation sur moule semi-industriel, la position dans l'épaisseur de l'interface générée par la présence de cette peau de surface a pu être déterminée à partir de profils de microdureté, après avoir démontré expérimentalement par nanoindentation que le matériau est élastoplastique. Les mécanismes d'écoulement identifiés génèrent une distribution d'orientation des fibres suivant l'épaisseur induisant un degré d'anisotropie qu'il est possible de modifier localement. Après avoir optimisé les conditions d'injection, l'influence sur l'état de surface du type d'entrée en pièce, du matériau constitutif de l'outillage et de la présence d'accidents de forme a également été mis en évidence. Enfin, le concept bimatière a été appliqué aux cas des thermodurcissables. Une matière spéciale placée en tête de buse forme par effet fontaine la peau de la pièce.

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Sagui, Kenneth. "Représentation analytique globale de la surface de potentiel de la molécule NH3 dans son état électronique fondamental." Université de Marne-la-Vallée, 2006. http://www.theses.fr/2006MARN0315.

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Meneau, Caroline. "Croissance de nitrure d'aluminium par traitements plasma de surface d'Al ; corrélations entre microstructure, état micromécanique et comportement tribologique." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2304.

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Abstract:

L'objectif principal de ce travail concerne la comprehension des mecanismes de croissance de nitrure d'aluminium obtenu grace au traitement par plasma induit par laser de surface d'al. Cette methode originale, basee sur l'interaction d'un laser excimere avec une surface metallique sous atmosphere d'azote et conduisant a la creation d'un plasma, entraine la formation d'aln polycristallin equiaxe sur une epaisseur allant jusqu'a quelques microns de profondeur en fonction de la duree d'irradiation laser. Une determination fine de l'etat microstructural dans le plan du revetement d'aln et en profondeur est realisee par l'exploitation conjuguee d'analyses moyennees (drx, gixd) et ponctuelles (met, meb, edx). Les variations importantes de rugosite et de composition chimique dans le plan de la surface, ainsi que l'existence d'une couche superficielle aln/al, sont attribuees a l'heterogeneite de puissance surfacique du faisceau laser, qui entraine la decomposition partielle de l'aln deja forme preferentiellement au centre des impacts plasma. Mais le processus majoritaire qui regit la formation d'aln en profondeur est un mecanisme de diffusion en phase solide dans l'aluminium, qui se traduit par l'agencement de grains d'aln sous forme de strates de morphologie differente presentant un faible etat de contraintes residuelles. Le procede d'elaboration est optimise par l'augmentation du taux de recouvrement des impacts plasma : l'etat de surface est alors beaucoup plus homogene, ce qui permet de renforcer considerablement la resistance a l'usure de tels revetements. Le second objectif de ce travail est de correler la microstructure, l'etat micromecanique et le comportement tribologique. La comparaison entre les surfaces traitees par laser-plasma et des couches minces d'aln deposees par pulverisation cathodique met en evidence le role preponderant de la nature de l'interface revetement/substrat sur la tenue mecanique des revetements. En effet, la zone de transition diffuse entre aln et le substrat au niveau microstructural dans le cas des surfaces traitees par laser-plasma leur confere un meilleur comportement tribologique.

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Hoareau, Christophe. "Vibrations hydroélastiques de réservoirs élastiques couplés à un fluide interne incompressible à surface libre autour d’un état précontraint." Thesis, Paris, CNAM, 2019. http://www.theses.fr/2019CNAM1241/document.

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Abstract:

Cette thèse de doctorat porte sur le calcul par la méthode des éléments finis du comportement dynamique de réservoirs élastiques précontraints contenant un liquide interne à surface libre. Nous considérons que la pression hydrostatique exercée par le fluide interne incompressible sur les parois flexibles du réservoir est à l’origine de grands déplacements, conduisant ainsi à un état d’équilibre non-linéaire géométrique. Le changement de raideur lié à cet état précontraint induit un décalage des fréquences de résonances du problème de vibrations linéaires couplées.L’objectif principal du travail est donc d’estimer, par des approches numériques précises et efficaces, l’influence des non-linéarités géométriques sur le comportement hydroélastique du système réservoir/liquide interne autour de différentes configurations d’équilibre. La méthodologie développée s’effectue en deux étapes. La première consiste à calculer l’état statique non-linéaire par une approche éléments finis lagrangienne totale. L’action du fluide sur la structure est ici modélisée par des forces suiveuses hydrostatiques. La deuxième étape porte sur le calcul des vibrations couplées linéarisées. Un modèle d’ordre réduit original est notamment proposé pour limiter les coûts de calcul associés à l’estimation de l’effet de masse ajoutée. Enfin, divers exemples sont proposés et comparés à des résultats de la littérature (issus de simulations numériques ou d’essais expérimentaux) pour montrer l’efficacité et la validité des différentes approches numériques développées dans ce travail This doctoral thesis focuses on the calculation by the finite element method of the dynamic behavior of prestressed elastic tanks containing an internal liquid with a free surface. We consider that the hydrostatic pressure exerted by the incompressible internal fluid on the flexible walls of the tank causes large displacements, thus leading to a geometric non-linear equilibrium state. The change of stiffness related to this prestressed state induces a shift in the resonance frequencies of the coupled linear vibration problem. The main objective of the work is therefore to estimate, through precise and efficient numerical approaches, the influence of geometric nonlinearities on the hydroelastic behavior of the reservoir/internal liquid system around different equilibrium configurations. The methodology developed is carried out in two stages. The first one consists in calculating the non-linear static state by a total Lagrangian finite element approach.The action of the fluid on the structure is modelled here by hydrostatic following forces. The second step is the calculation of linearized coupled vibrations. In particular, an original reduced order model is proposed to limit the calculation costs associated with the estimation of the added mass effect. Finally, various examples are proposed and compared with results from the literature (from numerical simulations or experimental tests) to show the effectiveness and validity of the different numerical approaches developed in this work

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Soukiassian, Patrick. "Contribution à l'étude des propriétés électroniques des systèmes alcalins-métaux de transition : application à l'adsorption de Cs et de O+ Cs sur les surfaces de W (100), Mo (100),Ta (100) et Mo (110)." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112047.

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Abstract:

L’adsorption de césium sur les faces (100) du tungstène, du molybdène et du tantale pour des couvertures comprises entre 0 et 1 monocouche a été étudiée par photoémission angulaire utilisant le rayonnement synchrotron et perte d’énergie d’électrons lents. Les états électroniques de surface situés près du niveau de Fermi ne sont pas détruits lors de la césiation et sont déplacés de 1 eV pour le tungstène (0,9 eV sur Mo(100) et 0,8 eV sur Ta(100)) vers les hautes énergies de liaison. Ces résultats sont en très bon accord avec des calculs théoriques faits par la méthode FLAPW. Le césium forme avec le substrat, une liaison covalente s – d, et est fortement polarisé plutôt qu’ionisé. Au voisinage de la monocouche de Cs, le pic principal de perte d’énergie observé sur le tungstène (et le molybdène) est attribué à une transition interbande 6s → 6p. Sur Mo(110), la liaison entre césium et substrat est identique à celle observée sur Mo(100). La chimisorption du césium, étudiée en photoémission angulaire a permis de révéler, près du niveau de Fermi, l’existence d’un état de surface insensible à l’adsorption d’oxygène ou d’oxyde de carbone. L’étude des niveaux 5p du césium dans la coadsorption d’oxygène et de césium sur Mo(100) et W(100) a mis en évidence un transfert de charge du césium vers l’oxygène. Celui-ci est moins important sur la face (110) du molybdène. Enfin, sur les niveaux de cœur 4f du W(100) et Ta(100), un adsorbat donneur, tel que le césium, provoque un déplacement de l’état de surface vers les faibles énergies de liaison Cesium adsorption on (100) faces of tungsten, molybdenum and tantalum for coverages between 0 and 1 monolayer is studied by angle resolved ultraviolet photoemission spectroscopy (ARUPS° using synchrotron radiation and by electron energy loss spectroscopy (EELS). The electronic surface states located near the Fermi level, are not destroyed under césiation, and are shifted by 1 eV for W(100), 0. 9 eV for Mo(100) and 0. 8 eV for Ta(100) to higher binding energies. These results are in very good agreements with theoretical ab-initio calculations performed by FLAPW method. These results are understood by the formation of a strongly polarized covalent bond between d-like surface states and Cs-6s derived valence states. The man electron energy loss peaks are interpreted as 6s → 6p interband transition. On Mo(110), the bonding between Cs and substrate is similar to this observed on Mo(100). ARUPS study of cesium chemisorption reveals the existence, near the Fermi level, of a surface state not affected either by oxygen or carbon monoxide. The study of Cs 5p levels in the coadsorption of oxygen and cesium on Mo(100) and W(100) indicates a charge transfer from Cs to oxygen. On O + Cs/Mo(110), the charge transfer is weaker. Finally, on the 4f core levels of W(100) and Ta(100), a donor adsorbate (Cs) induces surface states shifts to lower binding energies

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Keller, Julia. "Etude de l'endommagement tribologique des chemises de moteurs Diesel poids lourds et optimisation des matériaux et état de surface." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/jkeller.pdf.

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Abstract:

L’application des nouvelles normes internationales Euro 4 et Euro 5 concernant la pollution des moteurs à combustion interne impose aux constructeurs automobiles des progrès techniques au niveau du contact segment – chemise qui conduisent à une diminution de la consommation d’huile. Afin de pouvoir répondre à ces évolutions, deux pistes principales s’ouvrent pour les industriels et les scientifiques : l’optimisation du matériau de la chemise à travers ses propriétés intrinsèques et de l’état de surface de celle-ci à travers les paramètres de rodage. Dans ce contexte, nous avons analysé lors de cette thèse ces deux aspects pour différents types de fonte. Suite à une synthèse bibliographique (chapitre 1), qui nous a donné un aperçu sur les travaux déjà réalisés dans ce domaine, nous avons mené une étude complète sur une fonte à graphite lamellaire « classique » au travers de tests de frottement au tribomètre Cameron Plint (chapitre 3). Cette étude nous a permis d’obtenir des informations sur l’évolution du coefficient de frottement, de la résistance électrique de contact, de l’usure et de la pression de contact, ainsi que sur la formation du film tribochimique, au cours du frottement sous des conditions sévères. A partir de ces informations, un modèle concernant le comportement tribologique de ce contact a été proposé. Dans le chapitre 4, nous avons caractérisé une fonte trempée en surface qui a présenté une résistance à l’usure très élevée par rapport à la fonte « classique ». La trempe superficielle entraîne une augmentation des propriétés mécaniques (notamment de la dureté) en extrême surface de la chemise, ce qui induit une résistance à l’usure élevée. Cependant, l’inconvénient de cette fonte est l’usure importante du contre-corps dans les conditions expérimentales utilisées. Le chapitre 5 a été consacré à une autre voie d’amélioration de la résistance à l’usure : des eutectiques phosphoreux, des zones très dures dans la microstructure perlitique, ont été formés par l’ajout de phosphore et de bore à la composition chimique initiale de la fonte. La présence d’eutectiques phosphoreux a impliqué une diminution de l’usure de 30% par rapport à la fonte « classique » pour des chemises avec une topographie de surface identique. Le contre-corps ne s’est pas usé lors du frottement dans les conditions expérimentales utilisées. Nous avons constaté que le film tribochimique protecteur ne se crée pas sur des zones très dures, comme les eutectiques phosphoreux et les carbures de chrome. En revanche, ces zones présentent apparemment déjà une résistance à l’usure élevée sans la présence du tribofilm grâce à leurs propriétés mécaniques élevées. Le dernier chapitre (chapitre 6) a consisté à analyser l’influence de l’état de surface (paramètres de rugosité) de la chemise sur son comportement à l’usure. Des surfaces rodées, polies miroir ainsi que des surfaces « modèles » (présentant des vallées bien définies) ont été étudiées. Une surface ayant des paramètres Rpk et Rk faibles, donc très lisse, montre la meilleure résistance à l’usure. Cependant, des surfaces trop lisses ne peuvent pas être utilisées car la présence de vallées est indispensable pour garantir une alimentation suffisante en huile dans certains domaines de fonctionnement du moteur In view of the application of the international standards Euro 4 and Euro 5 concerning pollution of combustion engines, engine manufacturers have to improve the piston ring / cylinder liner contact in order to reduce oil consumption. Today there are two main clues to satisfy these evolutions : the optimisation of the cylinder liner material through their intrinsic mechanical properties and the optimisation of the surface texture through the honing parameters. In this context, we studied these aspects for different kinds of cast iron. After a bibliographic synthesis (chapter 1) which gave a general survey of the studies in this area we accomplished a complete study about a "classical" lamellar cast iron through a friction test on a Cameron Plint simulator (chapter 3). This study gave us information about the friction coefficient, the electrical contact resistance, the wear volume and the contact pressure as well as the tribochemical film formation during friction under heavy conditions. With these results we suggested a model for the tribological behaviour of these contacts. In the chapter 4 we characterised a cast iron quenched in surface which presented a very high wear resistance compared to the "classical" cast iron. The superficial quenching leads to an increase of the mechanical properties (especially the hardness) of the cylinder liner surface which leads to a high wear resistance. Nevertheless, this material presents an inconvenience because of the important wear of the counter-body under the used experimental conditions. The chapter 5 is dedicated to another clue to improve the wear resistance : phosphorous eutectics, very hard zones in the pearlitic microstructure, have been formed by addition of phosphorus and boron in the initial chemical composition of the cast iron. The presence of phosphorous eutectics led to a wear decrease of 30% compared to the "classical" cast iron for cylinder liners with an identical surface texture. The counter-body did not present any wear during friction under the used experimental conditions. We noticed that the protective tribochemical film is not formed on very hard zones like phosphorous eutectics and chromium carbides. However, these areas present already an important wear resistance without a tribo chemical film because of their high mechanical properties. The last chapter (chapter 6) aims to analyse the influence of the surface texture (roughness parameters) of the cylinder liner on its wear behaviour. Honed, polished and model-surfaces (with defined valleys) have been studied. A surface with low Rpk and Rk, so very smooth, shows the best wear behaviour. Nevertheless, too smooth surfaces can not be used because the presence of valleys is necessary to ensure a sufficient supplying of oil in several areas of the engine service. Key words : cylinder liner, cast iron, friction, wear, tribochemical film, electrical contact resistance, friction coefficient

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Mercier, Damien. "Étude de l'arrachement des fibres d'acier en fonction de leur état de surface, mise en oeuvre du traitement de phosphatation." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0004/MQ38152.pdf.

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Le, Pécheur Anne. "Fatigue thermique d'un acier inoxydable austénitique : influence de l'état de surface par une approche multi-échelles." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00613203.

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Abstract:

Quelques cas de fissurations de composants en acier inoxydable austénitique 304L dus à un phénomène de fatigue thermique ont été recensés, en particulier sur les circuits de Refroidissement du Réacteur à l'Arrêt (RRA) des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP). EDF a lancé un programme de R&D afin de comprendre et d'évaluer les risques de dommages dans ces circuits. Le test développé à EDF, INTHERPOL, est un essai de fatigue thermique de type structure sur maquette tubulaire et soumis à un chargement périodique. Ces essais sont réalisés sous différents niveaux de chargement, états de surface et soudures afin de rendre compte de ces paramètres sur l'amorçage des fissures. L'objectif de cette étude est de définir une méthodologie permettant la justification d'un critère de fatigue tenant compte de l'influence de l'état de surface, à l'aide d'une approche multi-échelle. La première partie du travail consiste à caractériser le matériau (304L) et particulièrement sa surface. Les premiers résultats de la caractérisation de la surface montrent un fort gradient d'écrouissage initial du matériau sur 250 microns en profondeur. Ce gradient n'évolue pas avec le cyclage thermique. Pour cette caractérisation, des mesures de microduretéet des observations de la microstructure (MET) ont été réalisées. La deuxième partie est la modélisation macroscopique des essais INTHERPOL permettant de déterminer les champs de contrainte et déformation issus des cycles thermiques. La troisième partie du travail consiste ensuite à évaluer l'effet de la rugosité de surface et du gradient d'écrouissage à échelle plus fine à l'aide d'une modélisation à l'échelle du polycristal, basée sur la variation des densités de dislocations. Un objectif pour l'avenir est d'aider, par ces modélisations polycristallines, au choix de critères de fatigue prenant en compte l'influence de l'état de surface (critères énergétiques ou de types plan critique par exemple).

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Durieux, Laurent. "Etude des relations entre les caractéristiques géographiques de la surface et les nuages convectifs dans la région de l'arc de déforestation en Amazonie." Aix-Marseille 1, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX10059.

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Abstract:

Les nuages convectifs constituent les principales sources de pluie dans la majorité des régions tropicales ; or, la fréquence d'occurrence de ces nuages est sensible aux processus de surface. La région de l'arc de déforestation, en Amazonie Légale (partie brésilienne de l'Amazonie), a connu de profondes modifications de ses territoires au cours des trente dernières années ; la forêt tropicale y a été peu à peu remplacée par des pâturages. Cette thèse propose d'une part une étude géographique de l'état de la végétation dans la région de l'arc de déforestation ainsi qu'une méthode innovatrice de cartographie de la végétation de cette région basée sur des données multi-sources et de la logique floue, et d'autre part une analyse spatiale dynamique des relations entre le cycle de vie des nuages convectifs et la surface. Une climatologie des systèmes convectifs en Amazonie durant l'expérimentation LBA est réalisée à l'aide de données issues d'un modèle de suivi satellitaire, ainsi que la mise en relation spatiale des caractéristiques du cycle de vie des systèmes convectifs avec le relief et la végétation. Une étude chronologique de 1984 à 1993 compare l'évolution des couvertures nuageuses au-dessus de régions déforestées et de régions dont la couverture forestière s'est maintenue. Les principaux résultats de cette étude sont l'observation d'une tendance à une saisonnalité du climat plus marquée suite à la déforestation, et un déplacement septentrional de la limite de transition entre le climat équatorial et le climat tropical dans le Sud du bassin amazonien.

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Duranteau, Mickaël. "Dynamique granulaire à l'approche de l'état critique." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00977530.

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Abstract:

La dynamique granulaire amenant à l'état critique présente un intérêt dans la compréhension de la déstabilisation menant à l'avalanche. Son étude permet d'avoir des pistes de compréhension sur des mécanismes plus complexes telles les catastrophes géophysiques (séismes, glissements de terrain, éboulements). Ainsi, lorsqu'un milieu granulaire tridimensionnel sous gravité est quasi-statiquement incliné, des précurseurs sont observés à partir d'une dizaine de degrés avant l'avalanche. Ces précurseurs correspondent à des réarrangements collectifs de grains observés à la surface qui apparaissent pseudo-périodiquement avec l'angle d'inclinaison. Cette thèse fournit une caractérisation expérimentale des précurseurs détectés à la surface par méthode optique et dans le volume par méthodes acoustiques (linéaire et non linéaire). Tout d'abord, de bonnes corrélations sont trouvées entre les réarrangements à la surface et dans le volume. Dans un second temps, l'étude est poursuivie avec une liste non exhaustive de paramètres influant sur les propriétés des précurseurs. L'état de surface des grains est crucial pour la dynamique des précurseurs. Puis, une tentative de description de la déstabilisation est réalisée avec notamment la mesure de la variation des paramètres élastiques. Les précurseurs d'avalanches correspondent à des pertes successives de rigidité du système, suivies du renforcement de ce dernier.

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Breteau, Thomas. "USINAGE 5 AXES DE SURFACES GAUCHES CARACTÉRISÉES PAR UN CRITÈRE D'ÉTAT DE SURFACE ADAPTATIF." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00560042.

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Abstract:

Ce travail, réalisé dans le cadre d'une thèse Allocation Couplée et un contexte inter-laboratoires fort : IRCCyN – IRENav – IFMA offrant de multiples ressources en productique et en hydrodynamique, vise à améliorer le processus de réalisation des hélices marines. Certaines des spécifications géométriques établies durant la conception perdent définitivement, lors de l'étape de définition de la stratégie de fabrication en finition, leur caractère fonctionnel au travers de leur traduction en paramètres liés à la machine d'usinage. Cette étude vise à proposer une alternative au polissage en renforçant les liens fonctionnels entre les propriétés de l'hélice et les paramètres géométriques des opérations de fraisage. La première partie du travail est consacrée à l'étude du processus de conception et de réalisation ainsi qu'au cycle de vieillissement des hélices marines. Les trajectoires d'usinage sont généralement obtenues par post-traitement du modèle numérique créé en C.A.O. ; passer directement des lois hydrodynamiques au trajet outil permet de mieux répondre aux exigences fonctionnelles des propulseurs marins. Ainsi des critères multiphysiques doivent être à la source de la spécification de l'état de surface, du format d'interpolation support des trajectoires et, dans le cadre d'une approche générique du processus d'usinage, du choix de l'ensemble des intervenants du processus de réalisation des hélices. Dans un second temps les relations entre les différentes activités du processus de fabrication des hélices sont restructurées et de nouvelles liaisons sont proposées entre les domaines dits « fonctionnel », « virtuel » et « physique » pour prendre en compte des contraintes fonctionnelles et ainsi aboutir à la mise en place d'un nouveau concept de génération de trajectoires d'usinage. Les lignes de frottements, signature hydrodynamique de l'hélice, sont suggérées pour supporter les trajectoires d'usinage. La complexité de ces données d'une part et celle de la géométrie hélice d'autre part nécessitent le développement d'une nouvelle stratégie de génération de trajectoires d'usinage. Ainsi, basés sur le formalisme de Bézier, des algorithmes d'interpolation sont proposés pour aboutir à des trajectoires continues au bord d'attaque, contrainte fonctionnelle incontournable et, chose essentielle, exploitables en usinage. Le passage par le bord d'attaque, lieu où la cavitation ne doit pas apparaître sous peine de se propager à l'ensemble de la pale, est l'objet de toutes les attentions. Les contraintes fonctionnelles insuffisantes en cet endroit sont, dans le cadre d'une approche multimétier, suppléées par des contraintes géométriques et des contraintes liées à la cinématique du centre d'usinage. Le trajet outil étant déterminé, une analyse de sa pertinence hydrodynamique est menée ; un découpage de la pale en zones d'application pertinente de la méthode est défini. Suite à cela, un modèle d'hélice de patrouilleur P400 de la Marine nationale est retenu comme cas d'étude. A partir de celui-ci, une étude expérimentale en bassin est mise en place en vue d'analyser, par comparaison avec une pale d'hélice étalon polie miroir, les effets de stries d'usinage orientées sur le comportement du fluide au voisinage d'une pale usinée selon la stratégie développée. Un fluide différent de celui d'évolution et une caméra rapide sont utilisés pour observer les modifications de comportement du fluide dues à l'état de surface dirigé. Les résultats de la campagne d'essais, qui reposent sur les techniques de traitement d'images, sont détaillés et analysés pour conclure sur les apports de la méthode en terme de coût et de temps de fabrication.

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MARINICA, Dana Codruta. "Dynamique d'états électroniques excités à la surface d'un film." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008788.

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Ce travail de thèse porte sur l'étude de la dynamique d'états électroniques excités à la surface d'un métal recouvert d'une couche ordonnée ultra-mince de diélectrique (Ar). On s'est intéressé à la façon dont cette couche adsorbée modifie les propriétés des deux types d'états excités en surface : états délocalisés (comme états image, résonances image, résonances de puits quantique) et états localisés sur un adsorbat moléculaire (ion négatif transitoire). Pour décrire l'interaction entre l'électron excité et la couche d'Ar on a développé un modèle microscopique tridimensionnel sans paramètre ajustable, qui intègre la structure électronique et géométrique de la couche adsorbée sur métal. Les propriétés des états électroniques délocalisés (énergie, durée de vie, masse effective) sont discutées en fonction de l'épaisseur de la couche d'Ar (entre 1 et 4 mono-couches). Le caractère isolant d'une couche d'Ar très mince, même une seule mono-couche, est mis en évidence. Les résultats théoriques concernant les états image sur Cu(100) recouvert d'Ar sont comparés à des résultats expérimentaux et l'accord est très bon. Sur le même système, on a mis en évidence des résonances de puits quantique qui ont été par la suite confirmées expérimentalement. L'existence et les propriétés des résonances image sur un métal à électrons libres recouvert d'Ar sont aussi discutées. Les propriétés (énergie et largeur) de la résonance N^-_2 (^2 Pi_g) de la molécule d'azote adsorbée sur une mono-couche d'Ar déposée sur métal sont calculées et discutées en termes d'effets locaux(site d'adsorption) et globaux (réflectivité à l'interface Ar-vide).

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Bediaf, Houda. "Quantification et modélisation par traitement d'images de la répartition des produits pulvérisés à l'échelle de la feuille en fonction de son état de surface et la nature du produit." Thesis, Dijon, 2016. http://www.theses.fr/2016DIJOS005/document.

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Dans le cadre de la pulvérisation agricole, la diminution de la quantité des intrants est devenue une étape cruciale, et ce notamment en viticulture. La pulvérisation de précision en viticulture implique cependant une maitrise conjointe du matériel utilisé, des produits et de la répartition de ces produits sur le feuillage. Dans ce contexte, nombreuses sont les recherches menées sur l’optimisation d’utilisation des produits phytosanitaires, leur objectif final étant de réduire de manière significative la quantité d’intrants dans la culture. Cependant, peu de travaux ont été effectués sur l’étude du comportement des produits directement sur le feuillage, ce qui constitue donc l’objectif de cette thèse. La première partie de ce travail est consacrée particulièrement à l’analyse de l’état de la surface foliaire, en se focalisant spécifiquement sur l’étude de la rugosité de surface de la feuille qui constitue un paramètre essentiel dans le processus d’adhésion du produit pulvérisé sur la feuille. L’analyse de la surface de la feuille est réalisée en déterminant les caractéristiques texturales extraites d’images microscopiques. Un nouvel indicateur de rugosité est proposé ainsi que, des paramètres spatiaux et fréquentiels sont utilisés pour estimer et la rugosité de la feuille. Ces paramètres permettent ensuite la caractérisation de l’homogénéité de la surface et la détection des nervures/poils au niveau de la surface de la feuille. Cette partie représente une base fondamentale pour mieux comprendre le comportement des gouttelettes pulvérisées sur la feuille de vigne. La deuxième partie de ce travail de thèse est consacrée à des études expérimentales, qui ont pour but de définir et construire des modèles statistiques permettant d’estimer la quantité de produit restant sur la feuille ou la surface occupée par les gouttes. Ces modèles prennent en considération différents paramètres de pulvérisation, tels que la taille de la goutte et sa vitesse, la tension superficielle du produit, l’angle d’inclinaison et la rugosité de la surface de la feuille. Ces modèlespourraient être vus comme des outils de décision communs pour optimiser la quantité du produit pulvérisé et l’estimation du produit restant sur la feuille, et comme un outil d’aide pour optimiser les bancs d’essais et de tests de la qualité de la pulvérisation In the context of agricultural spraying, reducing the amount of input became a crucial step particularly in viticulture. The development of spraying precision in this domain needs the mastery of the use of spray equipment, product and distribution of these products on the foliage. In this area, many research have been done, their main goal being to optimize the use of plant product protection and to reduce significantly the input quantity inside the culture. However, few research has been done on the behavior of the product directly on the foliage which constitutes finally the main goal of this thesis. The first part of this report deals particularly with the analysis of leaf surface state by focusing precisely on the leaf surface roughness, one of the main parameters in product adhesion process. A leaf surface analysis is performed by determining the textural features extracted from microscopic images. A new roughness indicator is proposed and, spatial and frequency parameters were used to estimate and characterize the leaf roughness. These parameters allow both the characterization of surface homogeneity and the detection of the presence of rib/hair on the leaf surface. Indeed, this part represents a fundamental basis for understanding the spray droplet behavior on the vine leaf. The second part of this thesis deals with experimental studies which aim to define and to create statistical models to estimate the amount of product remaining on the leaf surface or the surface occupied by droplets. These models consider different spray parameters, such as droplet size and velocity, surface tension of the product, slope angle and roughness of the leaf. These models could be seen as aid-decision tools to optimize the amount of spray and the estimated product remaining on the leaf

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Idder, Salima. "État de la contamination des eaux du département de la Dordogne par les résidus de médicaments." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14652/document.

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Abstract:

Le début du 21e siècle a vu naître un intérêt croissant pour la problématique des résidus de médicaments dans les milieux aquatiques. L’apparition de nouvelles technologies analytiques permettant la détection et la quantification de molécules à l’état d’ultra-traces a fortement contribué à cette expansion. Ces améliorations technologiques ont permis la recherche et la quantification de nombreux xénobiotiques dans les différents compartiments aquatiques. Depuis une quinzaine d’années, l’attention des équipes de recherche s’est ainsi portée sur les résidus de médicaments à usage humain ou vétérinaire. La faune et la flore aquatiques sont ainsi exposées à des mélanges de composés certes à très faibles doses (souvent de l’ordre de quelques ng à quelques centaines de ng) mais en continu et les effets de cette exposition sont très peu documentés. Ces contaminants font partie des polluants émergents et il n’existe actuellement pasde réglementation en Europe concernant leur présence dans l’environnement. La contamination des milieux aquatiques par les résidus de médicaments à usage humain est souvent le signe d’une urbanisation importante et les cours d’eau soumis à de fortes pressions domestiques sont des sitesd’étude privilégiés. Néanmoins, les données concernant les milieux ruraux sont encoreparcellaires bien qu’ils représentent les quatre cinquièmes du territoire français. Les travaux de cette thèse ont pour objectif premier d’établir un état des lieux des ressources en eau d’un territoire à dominante rurale, le département de la Dordogne. Pour répondre à cette problématique, la recherche de résidus de médicaments s'est orientée sur une liste de 40 molécules comprenant des hypolipidémiants, des antibiotiques, des béta-bloquants, des anti-inflammatoires non stéroïdiens, des anticancéreux, etc. Une méthode chromatographique multi-résidus (pré-concentration en ligne - LC-MS/MS) a été développée et validée pour les eaux de surface. En accord avec la Directive européenne Cadre sur l'Eau (DCE), des sites ont été échantillonnés tous les mois pendant un an (2011) sur six cours d'eau majeurs du département de la Dordogne de manière à déterminer leur état écologique (physico-chimique et biologique).Parallèlement, la caractérisation des résidus de médicaments a été réalisée sur ces mêmes échantillons. Les différentes campagnes de mesure ont permis d'identifier les principales zones impactées par les composés pharmaceutiques et ont également montré des corrélations linéaires avec d'autres paramètres (ions ammonium, phosphore, etc.).Suite aux premiers résultats obtenus lors de l'état des lieux du département de laDordogne, une étude complémentaire focalisée sur la présence des résidus de médicaments dansl'Isle a été menée en parallèle. Elle a permis de caractériser les voies d’introduction des résidus de médicaments et mieux comprendre l’impact de la ville de Périgueux sur l’Isle. Ainsi, un des objectifs a été de caractériser la présence de composés pharmaceutiques dans cette rivière et de comprendre l’origine de ces molécules par l’identification des effluents domestiques des stationsd’épuration présentes dans la zone urbaine The beginning of the 21th century saw a growing interest for pharmaceuticals in aquaticsystems. The development of new analytical technologies allowing detection and quantification ofcompounds at ultra-trace levels mostly contributed to this expansion. These technologicalimprovements allowed to evidence and quantify many xenobiotics in various aquaticcompartments. Since about fifteen years, research teams focused their attention to human orveterinary pharmaceuticals. These contaminants are among emerging pollutants and no regulationexists in Europe concerning their presence in the environment. The presence of few tenths ofpharmaceuticals has been demonstrated. Living organisms in aquatic bodies are thereforeexposed to mixtures of compounds certainly at low doses (often between few ng and fewhundreds of ng) but continuously and the effects of this exposure are few documented. Thecontamination of aquatic systems by pharmaceuticals is usually the sign of an importanturbanization and streams with strong domestic pressures are often chosen as sampling sites inscientific studies. Nevertheless, the data concerning rural areas are still scarce although theyrepresent four fifth of the French territory.This work aims to establish a current situation of water resources of a rural territory, theDordogne administrative department. The occurrence of 40 pharmaceuticals including lipidregulators, antibiotics, β-blockers, non-steroidal anti-inflammatories, anticancer drugs, etc inseveral streams has studied with a multi-residue analytical method involving an on-linepreconcentration, a chromatographic separation followed by tandem MS/MS detection. Themethod has been validated for surface waters according to COFRAC requirements.Many sites were sampled every month during one year (2011) on six major streams of theDordogne department. The various campaigns allowed identifying the main areas contaminatedby pharmaceuticals and some linear correlations with other parameters (ammonium ion,phosphorus, etc.) have been evidenced.Beside the results obtained over all the Dordogne department, a focus on the presence ofpharmaceuticals in Isle river, around Périgueux, the main urban area of Dordogne, was led. Thissurvey allowed characterizing the introduction ways of pharmaceuticals and better understandingthe impact of the city of Périgueux on the river Isle

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Spangenberg, Arnaud. "Photochromisme à l'état solide : élaboration de nanomatériaux, propriétés de commutation, interactions avec des nanoparticules d'or." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00422168.

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Abstract:

Ce travail présente d'une part la fabrication d'entités nanométriques (nanocouches, nanoparticules) photochromes et d'autre part les méthodes de détection ou d'amplification de leur commutation. Des nanoparticules de diaryléthène ont été obtenues par fragmentation laser. Leur caractère photochrome en solution colloïdale a été mis en évidence par des mesures d'ensemble en spectroscopie d'absorption, mais également au niveau de la particule unique par la spectroscopie de diffusion en champ sombre. Ces nanoparticules ont montré des propriétés différentes de celles en solution et de celles à l'état solide illustrées par des rendements quantiques différents. Pour comparer les rendements quantiques des différents états, une méthode numérique a été mise au point pour l'étude à l'état solide. L'obtention de systèmes hybrides par dépôt de couches minces de photochromes sur des substrats recouverts de nanoparticules d'or a permis de mettre en évidence une nouvelle approche pour détecter la photocommutation aux petites échelles. Cette commutation du photochrome provoque un déplacement intense et réversible en longueur d'onde de la bande des plasmons de surface localisée (PLS) des nanoparticules d'or. Cette observation est corrélée à des calculs basés sur le formalisme de Mie. De plus, l'exaltation du champ électromagnétique par excitation des PLS a permis d'accélérer la réaction photochrome dans le sens de la décoloration, renforçant l'intérêt de ces matériaux hybrides pour le stockage de données.

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Shahzad, Majid. "Influence de la rugosité et des traitements d'anodisation sur la tenue en fatigue des alliages d'aluminium aéronautiques 2214 et 7050." Toulouse, ISAE, 2011. http://www.theses.fr/2011ESAE0004.

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Abstract:

La fatigue des matériaux et des structures est un phénomène dans lequel la surface joue un rôle important ; notamment, l'état de surface représente l'un des principaux facteurs d'influence sur l'amorçage des microfissures. Par ailleurs, ces éléments de structure sont soumis à des agressions environnementales, et il convient de les protéger, en particulier contre la corrosion. Pour les éléments de structure aéronautiques en alliage d'aluminium, on a recours le plus souvent à un traitement d'oxydation anodique. Mais parallèlement, la tenue en fatigue de ces structures ainsi protégées s'en trouve diminuée. L'une des raisons à cela est liée à la dégradation de l'état de surface lors de l'anodisation. Dans ce travail, nous avons étudié l'influence de la rugosité et de traitement d'anodisation sur la tenue en fatigue pour des alliages d'aluminium 2214 et 7050. Nous mettons en évidence la nocivité de la phase d'anodisation-colmatage dans le cas de 2214 et la phase de décapage dans le cas du 7050. Pour prédire la durée de vie des pièces en alliage d'aluminium 7050 anodisés, nous avons développé un modèle analytique simple basé sur l'effet de concentration de contrainte au droit des cavités. Il utilise les mesures topographiques des surfaces. Ce modèle intègre des lois de propagation en régime de fissures courtes et longues, la prise en compte de la présence de multiples sites d'amorçage, les phénomènes de coalescence entre fissures voisines et la présence de la couche d'oxyde.

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Gillard, Philippe. "Étude des phénomènes de perméation de l'hydrogène à travers le palladium : Aspect énergétique de la surface et rôle des impuretés." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00845498.

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Abstract:

La cinétique de perméation de l'hydrogène gazeux à travers une feuille mince de palladium a été mesurée par spectrométrie de masse. Il a été constaté un phénomène d'affaiblissement des cinétiques de perméation lorsque le métal est soumis à des expositions successives au gaz. L'origine de ce phénomène est liée à une modification de l'état énergétique de la surface du palladium comme le prouvent des expériences de thermodésorption ainsi qu'une simulation numérique sur ordinateur. Cette variation d'énergie a pu être corrélée à la présence de certaines impuretés (Carbone, Oxygène et Soufre) à la surface du métal qui a été analysé par spectrométrie AUGER. Par ailleurs, des expériences de microcalorimétrie et de thermogravimétrie ont pu mettre en évidence l'existence d'une réaction chimique irréversible à la surface du palladium en présence d'hydrogène pur. Cette réaction semble liée aux quantités de soufre fixé sur le solide ainsi qu'à la présence d'oxygène dans l'atmosphère résiduelle.

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Mastouri, Wejdene. "Caractérisation croisée de la double couche électrique se développant à l'interface solide/liquide (304L/NaCl) pour différents états de surface." Thesis, Poitiers, 2017. http://www.theses.fr/2017POIT2305/document.

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Abstract:

Lorsqu'un solide est en contact avec un liquide, des phénomènes physico-chimiques conduisent à polariser l'interface. Deux zones de charge, de signe opposé, apparaissent à cette interface, une dans le solide et l'autre dans le liquide, formant ainsi la double couche électrique (DCE). Par rapport à la littérature existante, l’originalité de ce travail est de s’intéresser à la DCE à l’interface acier inoxydable 304L /film passif d’oxyde/ solution de NaCl (0.01M) en couplant des caractérisations électrochimiques, électriques et physiques. Une méthodologie de caractérisation par voie électrochimique en utilisant les méthodes de spectroscopie d’impédance (SIE) et de voltammétrie cyclique (CV) a été mise au point pour accéder à deux paramètres: la capacité effective et la densité surfacique de charge. Des modifications de la concentration de l'électrolyte, du potentiel appliqué et de l'état de surface ont ensuite été réalisées : la capacité effective de la DCE dépend principalement de la concentration et du potentiel et la densité surfacique de charge croît avec la concentration. Dans la gamme étudiée, la rugosité a une faible influence sur la capacité effective mesurée. Des analyses physico-chimiques de la surface ont permis de caractériser les films passifs formés sur l'acier, sans révéler de différences significatives entre les surfaces avant et après immersion. Un autre paramètre caractéristique de la DCE, la densité volumique de charge à la paroi, a été aussi déterminé par la méthode d'électrisation par écoulement du liquide. Les 3 méthodes de caractérisation (SIE, CV et électrisation) confirment l'influence de la concentration sur les caractéristiques de la DCE When a metal is immersed in an electrolyte, a charge distribution is created at the interface and a potential is set up across the two phases. The separation between charges give rise to what are known as electric double layers (EDL). Compared to the usual solid/liquid interfaces investigated in the literature, this study is dedicated to the EDL at the stainless steel 304L / passive film / NaCl (0.01M) interface by combining electrochemical, electrical and physical methods. First, a methodology has been set up to characterise the EDL by the electrochemical methods: Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). Both the effective capacity and the surface charge density were evaluated. Then, several parameters were investigated such as the electrolyte concentration, the applied potential and the influence on the EDL of the surface preparation. The results showed that the double layer capacitance depends mainly on the concentration of the electrolyte and on the applied potential. The roughness seems to have a poor influence on the measured capacitance. Various physico-chemical analysis were performed in order to characterise the passive films formed at the surface: no significant difference could have been evidence between the surfaces before and after immersion. Finally, the volume charge density was also determined by the liquid flow electrification measurement. Whatever the characterization techniques used (EIS, CV or flow electrification), the same trend was observed with regard to the influence of the concentration on the characteristics of the EDL

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Ba, Adji Cathy. "Étude du comportement tribologique d'un couple de matériaux ferromagnétique acier XC48 en contact mécanique et magnétique à sec." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2318/document.

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Abstract:

Ce mémoire s'inscrit dans l'étude du comportement tribologique d'un couple de matériaux ferromagnétique acier XC48 en contact mécanique et magnétique à sec. Le but consiste à identifier les effets liés à la présence ou à l'absence d’un champ magnétique au niveau de l'interface de contact statique et de contact glissant. La première étape a été d'établir des équations de contraintes qui régissent la réponse linéaire, ponctuelle et surfacique des solides sous chargements donnés, en utilisant des modèles développés dans la théorie d'élasticité. Elles ont ensuite été simulées sous Mathématica pour obtenir des résultats analytiques des champs de contraintes en sub-surfaces. Dans la deuxième étape, des essais par contact sec effectués au moyen d'un tribomètre du type pion-disque nous révèlent une augmentation du coefficient de frottement avec le champ magnétique sur le tribocontact. L'analyse en diffraction des rayons X montre que les débris d'usures lors des essais avec champ magnétique comportent la présence d'oxyde de fer. La caractérisation en microscopie électronique à balayage et en profilométrie du matériau usé met en évidence l'état de la sub-surface avec modification de la structure des grains et une présence d'usure douce due aux essais avec champ magnétique. La mesure en photoélasticimétrie montre l'influence du champ magnétique sur les champs de contraintes. En faisant varier les paramètres cinématiques de l'essai sur notre modèle numérique, nous observons une augmentation des champs contraintes. Ces paramètres mécaniques, magnétiques et physico-chimiques sont complexes et l'étude contribue à comprendre ces problématiques liées au frottement sec This thesis is about the study of the tribological behavior of a couple of ferromagnetic materials XC48 steel in mechanical and magnetic dry contact. It consists in identifying the generated effects of the presence or absence of a magnetic field at the static and sliding contact interface. The first step was to establish constraint equations which govern the linear, punctual and surface response of the solids under given loadings, by using models developed in the theory of elasticity. They were then simulated under Mathematica to obtain analytical results of stress fields in sub-surfaces. In the second phase, the dry contact tests carried out by means of a standard pin-on-disc tribometer reveal an increase in the coefficient of friction with the magnetic field on the tribological contact. The analysis by X-ray diffraction shows that the wear debris during the tests with magnetic field comprises the presence of iron oxide. The characterization by scanning electron microscopy and profilometry of worn material shows the state of the sub-surface with modification of the grain structure and presence of soft wear from testing with magnetic field. The photoelasticity measurements show the influence of the magnetic field on the stress fields. By varying the kinematic parameters of the test on our numerical model, we observe an increase in stress fields. These mechanical, magnetic and physicochemical parameters are complex and the study contributes to understanding these problems of dry friction

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Joly, Marcelin Sabrina. "Etude de la corrosion caverneuse d'un acier inoxydable martensitique : utilisation d'une cellule à couche mince." Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0127/document.

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Abstract:

Les aciers inoxydables martensitiques sont utilisés dans l'industrie aéronautique où de hautes propriétés mécaniques sont requises. Cependant, dû à leur faible teneur en chrome, ils sont relativement sensibles à la corrosion localisée et particulièrement à la corrosion caverneuse qui se développe en milieu confiné. Tout d'abord, le comportement électrochimique de l'acier inoxydable martensitique X12CrNiMoV12-3 a été étudié dans une solution neutre et chlorurée (NaCl 0,1 M + Na2SO4 0,04 M) en plein bain. Des mesures électrochimiques (courbes de polarisation et mesures d'impédance) couplées à des analyses de surface par XPS ont permis de caractériser les films passifs formés pour différentes conditions. Les résultats obtenus ont permis de montrer le rôle important joué par l'oxygène dissous sur la formation et/ou la modification du film passif pendant l'immersion dans l'électrolyte. Les diagrammes d'impédance obtenus au potentiel de corrosion et en milieu aéré sont caractérisés par deux constantes de temps qui ont été attribuées au film passif (hautes fréquences) et au transfert de charges (basses fréquences). L'analyse de la partie hautes fréquences des diagrammes d'impédance électrochimique à l'aide du modèle en loi de puissance a permis de montrer de faibles variations de l'épaisseur des films pendant l'immersion. Des mesures électrochimiques ont ensuite été réalisées à l'aide du montage de la cellule à couche mince qui permet de travailler avec des épaisseurs d'électrolyte rigoureusement contrôlées. Les essais réalisés ont montré l'aptitude à la repassivation de l'acier inoxydable martensitique dès qu'il est en contact avec l'oxygène dissous en particulier pour des faibles épaisseurs d'électrolyte (inférieur à 100 µm). Lorsque le milieu est confiné entre deux parois en acier afin de reproduire une situation de corrosion caverneuse, il a été montré la corrosion est fortement accélérée lorsque l'épaisseur d'électrolyte est faible (inférieur à 500 µm) Martensitic stainless steels are mainly used for applications where high mechanical performance is required. However, due to the low chromium content, they are relatively sensitive to localised corrosion, and particularly, to crevice corrosion encountered in confined environments. First, the electrochemical behavior of X12CrNiMoV12-3 martensitic stainless steel has been studied in a bulk neutral chloride solution (0.1 M NaCl + 0.04 M Na2SO4). Electrochemical measurements (polarisation curves and impedance measures) and XPS surface analysis were performed in order to characterise the passive films formed under different experimental conditions. The results showed the important role of dissolved oxygen to form and/or modify the passive film during immersion in electrolyte. The impedance diagrams are characterised by two time constants wich are attributed to passive film response (high frequency range) and to charge transfert resistance (low frequency range). The analyse of the high frequencies part of the diagrams by using the "power law model" showed low evolution of passive films thickness during immersion. Then, electrochemical measurements were perfomed in confined environments by using a thin layer cell where the electrolyte thickness were rigourosly adjusted. The measurements showed that the martensitic stainless steel is in passive state even for low electrolyte thickness (inferior in 100 µm). When the electrolyte is confined between two stainless electrodes in order to reproduce the same conditions find during crevice corrosion, the corrosion is sharply accelerated when the electrolyte thickness is above 500 µm

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Richefeu, Vincent. "Approche par éléments discrets 3D du comportement de matériaux granulaires cohésifs faiblement contraints." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012112.

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Abstract:

L'etude porte sur la modélisation du comportement mécanique de matériaux granulaires cohésifs sous faibles niveaux de chargement. Le sujet est abordée par des approches numérique (en éléments discrets), expérimentale et théorique. Un code de calcul tridimensionnel (nommé tapio-K) a été mis au point avec comme spécificité d'intégrer plusieurs lois de cohésion. La confrontation d'essais expérimentaux et numériques de cisaillement direct d'échantillons de billes de verre a permis la validation du code de calcul. En outre, cette confrontation a mis en évidence la nécessité de réaliser des essais faiblement contraints afin de juger de l'influence de la cohésion capillaire. Un nouveau dispositif a été réalisé à cette fin. Les mesures obtenues à l'aide de ce dispositif, les simulations numériques, ainsi qu'une analyse théorique ont permis de mettre en évidence l'importance de la distribution du liquide au sein d'un matériau granulaire humide (phase liquide discontinue) sur la résistance au cisaillement. Enfin, quelques cas tests d'application (compression simple, vidange d'un matériau granulaire humide, traficabilité d'un sol de surface) sont présentés pour montrer les possibilités du code de calcul.

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Morville, Simon. "Modélisation multiphysique du procédé de Fabrication Rapide par Projection Laser en vue d'améliorer l'état de surface final." Phd thesis, Université de Bretagne Sud, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00806691.

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Abstract:

La Fabrication Directe par Projection Laser (FDPL) est un procédé novateur qui permet la réalisation de pièces de géométrie complexe à partir d'un jet de poudre. Les pièces sont obtenues en superposant différentes couches de matière à l'aide d'une buse coaxiale avec un faisceau laser. Cette technique de fabrication, très rapide, reste cependant peu répandue, en particulier du fait de l'irrégularité des surfaces. L'objet de ce travail est de développer des modèles numériques capables de prédire le paramètre d'ondulations caractérisant l'état de surface à partir uniquement des paramètres opératoires et des propriétés thermophysiques du substrat et de la poudre, dans le but de mieux comprendre les mécanismes responsables de l'état de surface dégradé. Une première étude a porté sur la fusion locale d'un barreau vertical sous l'action d'un laser afin de valider la mise en données du modèle numérique. Ce modèle thermohydraulique inclut les effets de tension superficielle et utilise la méthode ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) pour suivre la déformation de la surface libre. Ce modèle prédictif a été transposé au procédé FDPL en intégrant l'apport de matière dû au jet de poudre. Les caractéristiques de ce jet de poudre sont obtenues grâce à un modèle 3D prédisant la trajectoire des particules et leur échauffement sous l'action du faisceau laser. Ces données servent à définir les conditions aux limites de modèles 2D thermohydrauliques du bain fondu. Nous avons ainsi retrouvé, pour un substrat mince, la corrélation établie expérimentalement entre l'amplitude des ondulations et le taux de dilution. Il a été montré que, dans le cas de l'alliage de titane Ti-6Al-4V, un meilleur état de surface est obtenu pour une forte puissance laser, une vitesse de défilement élevée et un faible débit massique. La simulation 2D de dépôts multicouches a permis d'étudier l'influence de la stratégie de balayage et du temps de pause entre couches. Une étude de sensibilité a également été menée afin d'analyser le rôle de paramètres tels que le coefficient thermocapillaire ou la viscosité. L'étude a par la suite été étendue à un cas 3D pour étudier l'effet de la distribution énergétique du faisceau laser ainsi que les propriétés thermophysiques. La prédiction des différents modèles numériques développés à l'aide du code de calcul COMSOL Multiphysics® est validée grâce à des données expérimentales.

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Rachdi, Sara. "Impact du creusement des ouvrages souterrains à faible profondeur en milieu urbain." Electronic Thesis or Diss., Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEM054.

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Abstract:

Le développement de l’urbanisme privilégie de plus en plus souvent la solution souterraine. Le creusement d’environ 200km de tunnels est prévu dans les dix prochaines années en France seulement, en milieu urbain dense.L’excavation d’une cavité dans un terrain engendre des mouvements dans le massif. Le front de taille se déplace généralement instantanément vers l’excavation. A ce déplacement d’extrusion s’ajoute la convergence des parois du tunnel. A faible profondeur, ces mouvements risquent de se propager jusqu'à la surface du terrain constituant une cuvette de tassement qui peut conduire à des désordres importants voire de nature accidentelle (tassements différentiels, développement de fontis, effondrement de constructions, etc.). Plusieurs paramètres influencent la qualité des simulations et la prévision des déplacements induits par le creusement d’un tunnel. Le choix d’une loi de comportement est primordiale pour la modélisation des tunnels qui dépend de la réponse du sol en termes de déformations. La prédiction des déplacements engendrés requière un modèle de comportement du sol rigoureux qui puisse simuler le plus fidèlement possible la réponse du sol.Cette thèse propose un modèle de comportement adapté à la simulation du creusement de tunnel avec un mécanisme d’écrouissage déviatorique dans le cadre de la théorie de l’état critique. Ce modèle reproduit de manière satisfaisante la réponse non linéaire du sol à l’échelle des essais de laboratoire et présente une alternative sécuritaire pour les simulations à l’échelle de la structure.L’effet de l’influence de plusieurs paramètres sur la simulation des tunnels est étudié à travers des simulations 2D et 3D avec différentes configurations et en considérant le couplage hydromécanique. Le modèle proposé est aussi utilisé pour la reproduction de mesures in-situ d’une section de tunnel du Grand Paris Tunnels construction is increasingly favored as a sustainable transportation and infrastructure development system. 200km are going to be excavated only in France in the next ten years in dense urban areas.During tunnel excavation, ground movements must be controlled and well predicted to avoid any damage on existing buildings. The tunnel face moves typically instantly toward the excavation. The tunnel wall convergence is added to theface extrusion. These movements may spread to the surface of shallow tunnels leading to significant disturbances or accidental damage (differential settlement, cave-in occurrence, buildings collapse, etc.).Different parameters influence the quality of tunnels simulation and induced displacements prediction. The quality of those predictions closely depends on the choice of soil constitutive model. In this context, some widely used soil models in engineering practice not only fail to reproduce some characteristics of soil behavior on the constitutive level but also lead to shallower settlement.This PhD thesis proposes an enhanced critical state model incorporating deviatoric and volumetric hardening mechanisms adapted for tunneling simulations. This model satisfactorily reproduces the nonlinear soil response to laboratory tests and enables a more conservative tunneling design.The impact of other modeling choices is studied through 2D and 3D tunneling simulations in different configurations with the proposed soil model. Furthermore, comparison with measurements obtained from a tunnel section of the Grand Paris Project highlight the performance of the proposed model in simulating tunneling induced displacement

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Malam, Abdou Moussa. "Etats de surface et fonctionnement hydrodynamique multi-échelles des bassins sahéliens ; études expérimentales en zones cristalline et sédimentaire." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENU004/document.

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Abstract:

Ce travail vise à caractériser et comparer les fonctionnements hydrodynamiques à plusieurs échelles spatiales en zones cristalline et sédimentaire de l’Ouest nigérien et par suite à proposer un modèle simple de fonctionnement hydrodynamique des bassins expérimentaux cristallins qui soit potentiellement transposable aux échelles supérieures.L’analyse qualitative du paysage montre que ces deux domaines ont des états de surface communs et spécifiques.L’étude expérimentale effectuée sur les états de surface communs (surface biologique, BIOL, d’érosion, ERO, structurale, ST-jac, et cultivée, C) montre, à l’échelle ponctuelle, que la surface ERO a la même valeur de conductivité hydraulique K dans les deux contextes. En revanche, les surfaces C et surtout ST ont des conductivités plus faibles en zone cristalline. Le suivi temporel effectué sur ces deux états de surface en zone cristalline a mis en évidence la stationnarité de la conductivité sur ST (jachère de 5 ans) durant la saison des pluies tandis qu'elle varie fortement sur la surface cultivée en fonction du calendrier cultural et du cumul de pluie. K décroit d’une valeur initiale de 170 mm/h après le sarclage à 20 mm/h (soit la conductivité mesurée sur ST) lorsque la surface sarclée reçoit un cumul de pluie de l’ordre de 70 mm. La conductivité atteint même la valeur de 10 mm/h après un cumul de pluie de 180 mm. Cette variation de la conductivité montre l’avantage à court terme du sarclage qui améliore l’infiltration mais qui à long terme tend à dégrader la surface.Les résultats obtenus à l’échelle de la surface élémentaire (10 m²) valident bien les mesures ponctuelles. La surface ERO a le même coefficient du ruissellement (Kr) en zones cristalline et sédimentaire tandis que les surfaces ST et cultivée ont un Kr plus élevé en zone cristalline. L’analyse de l’évolution temporelle du Kr de la surface cultivée du socle a montré que sur 63 événements pluvieux observés entre 2011 et 2013, 22 ont un Kr supérieur à la moyenne (qui est de 0.25) dont près de 2/3 sont observés après plus de 70 mm de pluie qui suivent le sarclage. Les résultats obtenus à ces deux échelles (ponctuelle et surface élémentaire) sont donc cohérents et montrent que la surface cultivée s’encroûte et peut ruisseler plus que la surface ST et autant que la surface ERO. A l’échelle du bassin versant (5 ha), les Kr sont plus élevés sur les bassins cristallins à cause de ces fortes valeurs de Kr des surfaces élémentaires mais aussi parce qu’ils sont composés d’autres surfaces à forte capacité ruisselante que sont la surface d’affleurement du socle altéré et la surface gravillonnaire ayant un Kr de 0.58. A ces trois échelles (ponctuelle, élémentaire, petit bassin), on note la non-dépendance du fonctionnement hydrodynamique à l'état hydrique initial.L’exploitation des résultats ponctuels obtenus sur le site cristallin (conductivité moyenne de BIOL, ERO, et ST et conductivité variable sur la surface cultivée) dans le modèle de Green et Ampt a permis de caler le potentiel de front par état de surface et décrire de manière très satisfaisante les ruissellements mesurés sur les surfaces élémentaires. Sur la base des ruissellements ainsi calculés, nous avons simulé les hydrogrammes à l’exutoire des bassins expérimentaux en assimilant le fonctionnement de ces derniers à celui des surfaces élémentaires en spatialisant leur infiltrabilité. En faisant l’hypothèse d’une ré-infiltration nulle sur les versants, nous avons appliqué une fonction de transfert simple prenant en compte la distance de chaque surface élémentaire par rapport au réseau hydrographique, une vitesse d'écoulement constante et une pluie imbibante de 3 à 4 mm devant saturer la couverture sableuse de ravine, ce qui est beaucoup moins qu'en zone sédimentaire. Finalement, les hydrogrammes simulés reproduisent assez bien les caractéristiques des hydrogrammes mesurés, ce qui offre une perspective d’application de certains principes du modèle sur de plus grands bassins This work aims at characterizing and comparing the hydrodynamical functioning at several spatial scales within the granitic-basement and sedimentary zones of Western Niger. Then, a simple hydrological model that could be suitable for use at larger scales is proposed and tested.Qualitatively, the two geological domains have common and specific surface features.The experimental work carried out onto common surface features (biological crust, BIOL; erosion crust, ERO; fallow structural surface, ST and cultivated, C) shows that, at the point scale, ERO has the same hydraulic conductivity K value in both contexts. On the other hand, surfaces features C and especially ST have lower K values in granitic context.Monitoring of the ST and C sites along the rainy season proved the stationarity of the ST conductivity value. On the contrary, K varies widely with the amount of rain received from an initial value of 170 mm/h after weeding down to 20 mm/h (i.e. the ST measured value) after 70 mm of rain and even 10 mm/h after 180 mm of rain. This variation shows the short-term benefit of weeding onto infiltration but a degradation of the soil surface on the long term.At the plot scale (10 m2), runoff measurements are consistent with point measurements. ERO has the same runoff coefficient (Kr) in granitic and sedimentary zones while ST and C surfaces have a higher Kr in granitic context.Runoff monitoring of the granitic site cultivated plots showed that from a total of 63 rain events between 2011 and 2013, 22 had a Kr value higher than the average value (0.25) from which 2/3 are observed after the surface had received more than 70 mm rain after weeding.Results obtained at the two scales (point and 10-m2 plot) are thus consistent and show that the cultivated surface gets crusted and may produce runoff more than fallow ST sites and as much as ERO features.At the basin scale (5 ha), Kr values are higher in the granitic site, not only because of the higher Kr value for a given surface feature but also because of the specific low-infiltrating surfaces which are granite outcrops and gravel crusts (Kr = 0.58).At the three previous scales (point, plot and small basin), runoff volume was found independent of soil initial moisture.Using the previous point-scale results in a Green-Ampt infiltration model led to calibrate the wetting front pressure head for each surface feature and to satisfactorily describe runoff volumes obtained at the plot scale.By estimating runoff with the Green-Ampt infiltration model at any given point, basin-scale hydrograms were obtained by adding the contribution of all elementary surfaces. Assuming no re-infiltration of runoff water within the basins, a simple transfer function was chosen accounting for the distance of each surface to the hydrological network, a constant water velocity of 0.05 m.s-1 and a volume of 3-4 mm of water necessary to fill the kori sand cover, which is much less than that in the sedimentary context. Finally, simulated hydrograms reproduce nicely the measured ones, which offers the perspective of applying some principles of the model to larger basins

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Michel, Laura. "Méthodologie d’analyse structurelle et de restauration d’oeuvres sculptées." Thesis, Orléans, 2013. http://www.theses.fr/2013ORLE2068/document.

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Abstract:

Actuellement, la restauration des oeuvres d’art, notamment des statues fracturées, repose sur des techniqueséprouvées, mais empiriques. Les statues endommagées comportent souvent des parties brisées. Leur restaurationconsiste la plupart du temps à les rassembler. Ainsi apparait la nécessité de prendre en compte lespropriétés mécaniques des interfaces entre les différentes parties brisées, ce qui permet de limiter l’ampleur desréparations et ainsi, de mieux conserver l’intégrité de l’oeuvre. Par ailleurs, les techniques numériques d’acquisition3D font leur entrée au service de la conservation du patrimoine. Cette thèse propose une méthodologiecapable d’utiliser des données issues d’une acquisition 3D pour simuler les opérations de restauration et leurseffets sur la structure de l’oeuvre. Les processus de restauration peuvent ainsi être testés et optimisés.Un scanner laser est utilisé pour l’acquisition de la géométrie des oeuvres, ce qui nous permet de reconstruireun modèle 3D pour la simulation numérique. Les calculs sont menés dans le cadre de la mécanique des milieuxcontinus déformables avec FLAC3D. Pour vérifier tous les points clés garantissant la stabilité mécanique, lecomportement des éléments de renforts et celui des interfaces entre les blocs ont été considérés. À partirdes résultats de ces études, une critique des stratégies de restauration mises en oeuvre ou envisageables estproposée.De plus, plusieurs méthodes de caractérisation visant à retrouver la provenance du matériau et/ou estimerles propriétés mécaniques de l’oeuvre sont proposées : caractérisations physico-chimiques et minéralogiques,essais non destructifs et destructifs. Une campagne expérimentale visant à caractériser le comportement desfractures en contact frottant avec acquisition de l’état de surface a été réalisée. Une analyse des corrélationsentre les propriétés mécaniques et morphologique des interfaces est ensuite élaborée. Enfin nous proposonsdes modèles prédictifs construits par régressions linéaires multiples et multivariées. Cette étude permet desimuler le comportement d’une oeuvre fracturée Currently, the artworks restoration, including broken statues, are based on proven but empirical techniques. Damaged statues often have broken parts. Restoration mainly consists in joining these parts. Thus appears the necessity of taking into account the interfaces mechanical properties between the different broken parts, reducing thereby the extent of repairs and thus better maintain the integrity of the work. Beside this, digital 3D acquisition techniques become more and more popular among the cultural heritage community. This thesis proposes a methodology able to use 3D acquisition datas to simulate the restoration operations and their effects on the structure. The restoration strategy can thus be tested and optimized. A laser scanner is used to acquire the statue geometry, allowing to reconstruct a 3D model for numerical simulation. Computations are carried out within the framework of deformable continuum mechanics using the FLAC3D software. In order to check all the key points ensuring mechanical stability, the behavior of reinforcing elements and those of the interfaces between blocks were considered. From the results of the present studies, a critical analysis of implemented or possible restoration strategy is proposed. In addition, several characterization methods to find the material origin and/or estimate the mechanical properties of the work are proposed : physico-chemical and mineralogical characterizations, non-destructive and destructive tests. An experimental campaign to characterize the behavior of fractures in contact with surface acquisition was performed. An analysis of correlations between mechanical and morphological interfaces properties is then developed. Finally, we propose a predictive modelling based on multiple linear and multivariate regressions. This study allow the simulation of fractured artworks behaviour

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Piot, Lucas. "Influence de l’énergie d’interface sur les transitions de phase sous pression : étude de nanoparticules d’oxydes fonctionnels." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10238/document.

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Abstract:

La modification des diagrammes de phase sous pression dans les nanomatériaux en comparaison de matériaux massifs est généralement reliée de façon univoque à l'énergie de surface. L'objectif de ce travail a consisté à étudier l'influence de l'énergie d'interface, définie par l'état de surface (défauts cristallins et chimie de surface) et l'énergie de surface, sur le comportement à haute pression de différents nanomatériaux pour lesquels un effet de taille est fréquemment rapporté. Le contrôle et la caractérisation de l'état de surface de nanoparticules d'Y2O3 nous ont permis de montrer que l'amorphisation sous pression rapportée dans la littérature n'est pas uniquement due à la réduction de la taille de grain mais nécessite une densité de défauts initiale, généralement non contrôlée. Une forte dépendance en taille de la pression de transition dans ZnO est avancée dans la littérature. L'étude sous pression de différents échantillons nanométriques de ZnO (issus de diverses voies de synthèse) a été effectuée par spectroscopie Raman et diffraction de rayons X. La qualité cristalline de ces derniers a été estimée par Photoluminescence, XPS, Raman et IR. Tandis que les échantillons présentant une forte densité de défauts conduisent à une augmentation de la pression de transition, le comportement d'un échantillon "sans défauts" ne diffère que peu de celui de ZnO massif. Différentes approches et extensions de modèles thermodynamiques sont proposées: modèles de Gibbs, Landau et Ginzburg-Landau. Ces derniers ouvrent la voie à la définition d'un protocole expérimental permettant d'obtenir des données fiables pour étudier les transitions de phase de nanomatériaux sous pression The modification of phase diagrams under pressure into nanosized materials in comparison with bulk ones is usually attributed to surface energy. The goal of this work has consisted into studying the influence of interface energy, which includes both the surface state (crystalline defects and surface chemistry) and surface energy, on the high-pressure behavior of several nanomaterials for which size effects has been reported. The control and characterization of the surface state for Y2O3 nanoparticles has enabled us to show that the pressure induced amorphization reported into literature is not only linked to size reduction but require an initial density of defects A strong size dependence of ZnO transition pressure is claimed into literature. The high-pressure study of different ZnO nanometric samples (obtained through several ways of synthesis) has been performed by Raman spectroscopy and X-ray diffraction. The crystalline quality of our samples has been investigated by photoluminescence, XPS, Raman and IR. Whereas samples exhibiting a high density of defects lead to an increase of pressure transition, the behaviour of “defect free” nanoparticles is rather equivalent to bulk one. Several approaches and extensions of thermodynamic models are submitted: model of Gibbs, Landau and Ginzburg-Landau. Those models open the way to the definition of an experimental protocol which allow to obtain reliable data in order to study phase transitions of nanomaterials under pressure

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Michel, Laura, and Laura Michel. "Méthodologie d'analyse structurelle et de restauration d'oeuvres sculptées." Phd thesis, Université d'Orléans, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01058782.

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Abstract:

Actuellement, la restauration des oeuvres d'art, notamment des statues fracturées, repose sur des techniqueséprouvées, mais empiriques. Les statues endommagées comportent souvent des parties brisées. Leur restaurationconsiste la plupart du temps à les rassembler. Ainsi apparait la nécessité de prendre en compte lespropriétés mécaniques des interfaces entre les différentes parties brisées, ce qui permet de limiter l'ampleur desréparations et ainsi, de mieux conserver l'intégrité de l'oeuvre. Par ailleurs, les techniques numériques d'acquisition3D font leur entrée au service de la conservation du patrimoine. Cette thèse propose une méthodologiecapable d'utiliser des données issues d'une acquisition 3D pour simuler les opérations de restauration et leurseffets sur la structure de l'oeuvre. Les processus de restauration peuvent ainsi être testés et optimisés.Un scanner laser est utilisé pour l'acquisition de la géométrie des oeuvres, ce qui nous permet de reconstruireun modèle 3D pour la simulation numérique. Les calculs sont menés dans le cadre de la mécanique des milieuxcontinus déformables avec FLAC3D. Pour vérifier tous les points clés garantissant la stabilité mécanique, lecomportement des éléments de renforts et celui des interfaces entre les blocs ont été considérés. À partirdes résultats de ces études, une critique des stratégies de restauration mises en oeuvre ou envisageables estproposée.De plus, plusieurs méthodes de caractérisation visant à retrouver la provenance du matériau et/ou estimerles propriétés mécaniques de l'oeuvre sont proposées : caractérisations physico-chimiques et minéralogiques,essais non destructifs et destructifs. Une campagne expérimentale visant à caractériser le comportement desfractures en contact frottant avec acquisition de l'état de surface a été réalisée. Une analyse des corrélationsentre les propriétés mécaniques et morphologique des interfaces est ensuite élaborée. Enfin nous proposonsdes modèles prédictifs construits par régressions linéaires multiples et multivariées. Cette étude permet desimuler le comportement d'une oeuvre fracturée.

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Rayssac, Olivier. "Étude du collage par adhésion moléculaire hydrophile : application au contrôle de l'énergie de collage." Grenoble INPG, 1999. http://www.theses.fr/1999INPG0163.

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Abstract:

Le collage par adhésion moléculaire hydrophile permet de mettre en contact intime deux surfaces et de conduire, après traitement thermique, à la création de liaisons hydrogène puis covalentes à travers l'interface. Ce procédé est de plus en plus utilisé dans les domaines de la microélectronique et de la microtechnologie, en particulier pour la réalisation de matériau SOI. L'objectif de cette étude a été de se placer dans des conditions permettant de contrôler l'énergie de collage des structures réalisées, c'est à dire soit d'augmenter l'énergie de collage (applications à basse température), soit de la diminuer (applications à haute température). Pour cela, des méthodes de caractérisation ont été développées afin de mieux connaître les propriétés physico-chimiques et mécaniques des structures collées. Différents traitements de surface (humides et secs) ainsi que différentes couches adhérentes (diélectriques et conductrices) ont été utilisées. En plus de ces paramètres, l'influence de la rugosité dans le cas du collage SiO2/SiO2 a été démontrée. L'augmentation de la valeur de la rugosité de surface de chaque couche de SiO2 jusqu'à 0,63 nm RMS a permis d'abaisser l'énergie de collage des structures SiO2/SiO2 recuites à 1100ºC de 2,1 J. M-2 à 0,4 J. M-2. A partir de ces résultats, des outils ont été mis au point afin de dissocier les structures scellées obtenues. Ces outils permettent de décoller des plaquettes fines (100 μm) ayant subi des étapes technologiques sur leurs deux faces. Pour l'instant le décollement a été obtenu pour les 2/3 de la surface d'une plaque de 100 mm. Des améliorations doivent être apportées pour arriver au décollement complet d'une plaque de 100 mm, voire de 150 mm. Cette étude a ainsi mis en évidence une diversification possible du collage par adhésion moléculaire Hydrophilic wafer bonding allows to put in contact two surfaces and to lead, after annealing treatment, to the creation of hydrogen bonds and covalent bonds through the interface. This process is more and more used in microtechnologies and microelectronics, particularly to get SOI structures. The objective of this study was to find the conditions allowing to control the bonding energy of the obtained structures, that is to say either to increase the bonding energy (low temperature applications), either to decrease the bonding energy (high temperature applications). In this way, some characterisation methods have been developed in order to well-understand the physical, chemical and mechanical properties of the bonded structures. Various surface treatments (wet treatments and dry treatments) and various layers (dielectric layers and conductive layers) have been used. We observed the influence of surface microroughness for the SiO2/SiO2 structures too. The increase of the surface microroughness value of each SiO2 surface up to 0. 63 nm RMS allowed to decrease the bonding energy at 1100ºC from 2. 1 J. M-2 to 0. 4 J. M-2. With these results, some tools have been realised to debond the obtained structures. These tools allowed to debond thin wafers (100 μrn) processed on their two sides. Only 2/3 of a 100 mm wafer surface has been debonded. Some improvements have to be brought for arriving at the total debonding of 100 mm and 150 mm wafers surfaces. So, this study highlights a possible diversification of the wafer bonding

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Baffou, Guillaume. "Luminescence induite par microscopie à effet tunnel et étude des propriétés électroniques, chimiques et optiques de la surface de carbure de silicium 6H-SiC(0001)3x3." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00190955.

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Abstract:

Le microscope à effet tunnel (STM) permet une analyse spatiale et spectroscopique de surfaces à l'échelle atomique. Mise en évidence peu après l'invention du STM, la lumière émise par la jonction tunnel contient des informations pertinentes sur les propriétés électroniques et optiques de surfaces ou de nano-objets. La thématique dans laquelle s'inscrit cette thèse est la luminescence induite par STM sur substrat semiconducteur à large bande interdite. Les travaux ont porté sur la reconstruction de surface SiC(0001)3x3 du carbure de silicium (SiC) et s'articulent autour de trois parties. La première partie est consacrée à l'étude de la luminescence de la jonction tunnel métal/vide/SiC(0001)3x3. Cette étude, en parallèle à des mesures de spectroscopie tunnel, a mis en évidence les mécanismes et propriétés de transport électronique le long des états de surface du SiC. Une deuxième partie est dédiée à l'adsorption de molécules organiques sur la surface SiC(0001)3x3. La fonctionnalisation organique du SiC est une étape indispensable pour l'étude de molécules individuelles mais aussi pour la conception de matériaux hybrides organique/inorganique. La résolution submoléculaire du STM associée à des calculs ab initio en collaboration ont dégagé un modèle de chimisorption détaillé de la phthalocyanine hydrogénée. La dernière partie décrit des simulations numériques, basées sur le formalisme des tenseurs de Green, de la lumière émise par la jonction tunnel. Ces travaux ont permis de modéliser d'une part l'influence de la forme de la pointe du STM sur le spectre de la lumière émise, d'autre part l'inhibition de la fluorescence de molécules individuelles excitées par STM.

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Poitrimolt, Marie. "Étude du comportement mécanique et tribologique des disques de frein en Carbone/Carbone pour des applications aéronautiques." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2017. http://www.theses.fr/2017EMAC0012/document.

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Abstract:

Cette étude s'intéresse aux performances des matériaux composites Carbone/Carbone 2,5D lors d'un freinage aéronautique de basse énergie. Durant la vie avion, l'état de surface des disques de frein évolue et les performances de freinage s'en trouvent modifiées. Les études expérimentales et les modélisations réalisées ont pour buts la maîtrise et la prédiction de l'évolution des propriétés de la surface, cela en fonction à la fois des conditions tribologiques mais également de la distance dans deux environnements d'étude: à sec et lubrifié. Un premier volet de ce travail consiste à caractériser finement le comportement mécanique en compression du composite Carbone/Carbone 2,5D, afin de comprendre les répercussions du frottement en sous-couche. Après la détermination des caractéristiques élastiques du matériau, le comportement élasto-endommageable en compression est relevé. Ces caractéristiques sont implémentées dans une simulation 1D et permettent de reproduire les courbes d'essais de compression cyclique à contrainte croissante. Parallèlement, une étude du comportement tribologique du C/C 2,5D à sec via des essais courts a permis de connaître les caractéristiques des coefficients de frottement de différents états de surface. Les coefficients de frottement moyens sont mis en relation avec le paramètre de rugosité Sk. Les essais tribologiques longue distance mis en oeuvre ont modifié l'état de surface des échantillons tant sur le plan topographique que sur le plan morphologique. Des fissures en sous-couche apparaissent, conséquence des efforts tribologiques subis. Ces observations ont menés à la détermination d'un mécanisme d'évolution d'état de surface des disques en environnement sec. Enfin, deux types d'essais en environnement lubrifié ont été proposés, afin de séparer le comportement ponctuel d'un état de surface du comportement tribologique avec la distance. Premièrement, une procédure d'essais tribologiques courts a été mise en place et s'affiche comme un moyen de caractérisation d'état de surface in-situ à part entière, avec des caractéristiques des courbes de Stribeck directement liées aux états morphologiques et topographiques. Ensuite, un plan d'expérience réunit les essais longs destinés à modifier l'état de surface d'éprouvettes pour plusieurs jeux de paramètres tribologiques. Les courbes de Stribeck de ces nouveaux états de surface sont analysées. Ainsi, les états de surface expérimentaux sont comparés à ceux des disques de frein industriels This study focuses on the performance of 2.5D Carbon/Carbon composite materials for low energy aeronautical braking. During aircraft life, the surface condition of the brake discs evolves and the braking performances change. The experimental studies and the modelizations carried out aim in controlling and predicting the evolution of surface properties, both in terms of the tribological conditions but also of the distance in two study environments: dry and lubricated. For this purpose, a characterization of the mechanical behavior in compression of the 2.5D Carbon/Carbon composite is performed in order to understand the repercussions of friction underlayer. The elastic characteristics of the material and the elasto-damaging behavior in compression are identified. These characteristics are used in a 1D simulation, that allows reproducing the cyclic compression test curves with increasing stress. At the same time, a study of the tribological behavior of the dry 2.5D C/C composite via short tests made it possible to know the friction coefficient of different surface conditions. The average friction coefficients are related to the roughness. The long-range tribological tests used have modified the topographic and morphological surface conditions of the samples. Cracks appear at the underlayer, as a result of the tribological efforts. These observations led to the determination of a mechanism for the evolution of surface condition of discs in a dry environment. Finally, two types of lubricated environment tests have been proposed in order to separate the instantaneous behavior of a surface state from the tribological behavior with the distance. First, a short tribological test procedure is set up and is displayed as a means of in-situ surface condition characterization in its own right, with characteristics of the Stribeck curves directly related to the morphological and topographical states. Next, an experimental plan combines long tests to modify the surface condition of test pieces for several sets of tribological parameters. The Stribeck curves of these new surface states are analyzed. Experimental surface conditions are compared with those of industrial brake disks

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QUENTIN, Céline Gwenaëlle. "Etude de la surface océanique, de sa signature radar et de ses interactions avec les flux turbulents de quantité de mouvement dans le cadre de l'experience FETCH." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010934.

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Abstract:

L'objectif principal est l'étude de l'état de la mer et de ses relations avec les flux turbulents d'énergie et avec le signal radar rétrodiffusé. L'étude est basée sur les données de l'expérience FETCH (« Flux, Etat de la mer et Télédétection en Conditions de fetcH limité ») qui s'est déroulée dans le golfe du Lion, Méditerranée Occidentale, en Mars-Avril 1998. L'état de la mer a été étudié à partir de mesures in situ (bouées), et par télédétection aéroportée (radar RESSAC) et spatiale (altimètres TOPEX et ERS). Plusieurs états de mer (mer en développement, mer mixte et houle) associées à des situations météorologiques variées (Mistral, Tramontane, ou Marin) ont été analysés. La séparation du spectre des vagues en composantes de mer du vent (vagues générées par le vent local) ou houle a permis de classifier les états de mer. La loi de croissance des vagues a été établie pour les cas de pure mer observés localement par la bouée. . Cette loi diffèresensiblement de celles citées dans la littérature. Ce jeu de données a servi de base à une étude comparative entre modèles de prévision et observations, qui a montré la nécessité, pour cette région côtière, d'utiliser un champ de vent et un modèle d'état de mer de fine résolution spatiale. Une analyse de l'influence de l'état de la mer sur les flux de quantité de mouvement a été menée à partir des données de turbulence acquises sur une bouée (ASIS) et du navire de recherche (Atalante). En condition de mer du vent, l'influence de l'âge des vagues sur les flux de quantité de mouvement a été montrée. Mais aucune relation entre la pente significative des vagues et les paramètres des flux turbulents n'a été mise en évidence sur les données de l'expérience FETCH. L'analyse du signal radar à faible incidence (autour de 12°) a montré une dépendance très faible de la moyenne quadratique des pentes de la surface aux paramètres tels que la force du vent, l'âge ou la pente significative des vagues.

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Mboko, Hilaire. "Obtention d'alliages amorphes électrolytiques de NI-P : Étude de quelques propriétés magnétiques." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10214.

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Abstract:

Obtention par voie électrolytique des alliages amorphes NI::(100-X)P::(X), ou 15 <ou= X <ou= 25% AT. Étude des propriétés magnétiques des alliages en fonction de leur teneur en phosphore. Mesures de l'aimantation et des cycles d'hystérésis. Corrélation entre le champ coercitif et l'aimantation à saturation

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Le, Thiesse Jean-Claude. "Détermination de la nature des différents espèces formées par adsorption d'oxygène ou de dioxyde de soufre à la surface de l'oxyde de nickel. Application à l'étude des mécanismes réactionnels dans les systèmes O₂/NiO et O₂/SO₂/NiO." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1985. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00845763.

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Abstract:

La mise en œuvre d'une technique d'analyse par "désorption en programmation de température" a permis de dénombrer 6 états énergétiques distincts de l'oxygène adsorbé à la surface de l'oxyde de nickel. En réalisant une étude systématique, il a été ainsi possible de définir les conditions d'existence de chacune de ces espèces et de suivre leurs cinétiques d'adsorption à différentes températures. Les résultats obtenus ont été exploités pour préparer divers échantillons de NiO en maîtrisant parfaitement la nature des espèces oxygénées adsorbées. Ceci a permis d'étudier sélectivement les propriétés de chaque espèce et de préciser son rôle dans un certain nombre de réactions de surface telles que la sulfatation de l'oxyde de nickel en présence de dioxyde de soufre gazeux.

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Aubert, Maelle. "Caractérisation de l'état de surface des sols nus agricoles par imagerie radar TerraSAR-X." Phd thesis, AgroParisTech, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00764268.

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Abstract:

Dans un contexte de développement durable, la gestion des sols et des ressources en eau est un enjeu primordial non seulement d'un point de vue environnemental mais aussi socio-économique. L'humidité, la rugosité, la composition et la structure du sol sont des variables clés pour la compréhension et la modélisation des catastrophes naturelles telles que l'érosion, la sécheresse ou les inondations. Pour des sols nus agricoles (très propices au ruissellement), de nombreuses études ont déjà montré le potentiel des données RADAR acquises en bande C pour la cartographie de l'humidité et la rugosité du sol. Cependant l'application de ces méthodes dans un cadre opérationnel était limitée. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse présentent un premier volet sur l'analyse de la sensibilité aux états de surface (EDS) du sol du signal en bande X du capteur TerraSAR-X à très haute résolution spatiale et temporelle. Différentes configurations TerraSAR-X ont été analysées et les résultats ont permis de définir les configurations instrumentales optimales pour caractériser chaque paramètre d'EDS du sol. La comparaison de la sensibilité du capteur TerraSAR-X à celle des capteurs en bande C montre que le capteur TerraSAR-X est sans conteste le plus adapté pour estimer et cartographier l'humidité du sol à des échelles fines (50 m²). Le second volet était de développer une méthode permettant d'estimer et de cartographier l'humidité des sols nus agricoles. Dans ce but, les méthodes d'inversion généralement utilisées en bande C ont été testées sur les données en bande X. La précision sur les estimations d'humidité issues de l'algorithme d'inversion du signal TerraSAR-X a été déterminée et l'applicabilité de la méthode sur de nombreux sites d'étude a été testée avec succès. Une chaine de traitements cartographiques allant de la détection des sols nus à l'estimation de l'humidité et ne nécessitant qu'une seule image TerraSAR-X a été développée. Cette chaine innovante de traitements cartographiques " automatique et autonome " devrait permettre d'utiliser les données TerraSAR-X pour cartographier l'humidité du sol en mode opérationnel.

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Khalifa, Abderrahmen. "Contribution à la modélisation microclimatique des situations hivernales en milieu urbain." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0295/document.

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Abstract:

En viabilité hivernale, la prévision de l’état de surface des infrastructures s’avère indispensable, et permet une anticipation, une meilleure coordination et une efficacité d’intervention des services d’exploitation. La majorité des pays dispose de modèles de prévision de la température de surface d'infrastructures et des routes en particulier (TSR). La complexité de ces outils d’aide à la décision est croissante, pour servir au mieux les usagers et l’exploitant. Le microclimat urbain influence le bilan énergétique de surface selon différents processus : radiatifs, aérodynamiques et hydrologiques. Néanmoins, d’autres processus physiques anthropiques influencent cette TSR, tel que le trafic. Des travaux ont été menés par le passé concernant l’apport énergétique du trafic dans le bilan thermique de la ville. Celui-ci a fait l’objet d’études sur les périodes estivales et les îlots de chaleur urbains associés. Cependant, dans les cas de dégradations des conditions hivernales de circulation, ces apports énergétiques ont été intégrés de façon marginale dans la modélisation des paramètres de surface de la route. L’absence de cette contribution du trafic dans la modélisation du bilan énergétique de surface explique, dans une certaine limite, la prévision imparfaite de l’état de surface de la route. La bibliographie recense plusieurs études conduites afin d’identifier et de quantifier ces effets du trafic. Elles n'ont pas ou peu traité la perte ou le gain d'énergie causé par le passage des véhicules sur le bilan énergétique de surface, ou sur la modélisation de la TSR. Dans la présente étude, deux approches ont été proposées pour paramétrer le trafic dans le modèle numérique Town Energy Balance (TEB), l'une globale et la seconde détaillée. Leur analyse comparée indique que la seconde a significativement amélioré les résultats de la modélisation de la TSR. Les apports thermiques du trafic ont augmenté la TSR de 2 à 4°C pour la rapprocher des mesures expérimentales (écart de 0.5 à 1°C en moyenne). Elle est le résultat de l’effet cumulatif des différents processus physiques associés au trafic, et varie en fonction de ses paramètres (densité, vitesse de circulation, fluidité, etc.). Une étude de sensibilité a été menée afin d’apprécier les processus physiques responsables de l’amélioration de la TSR. Les résultats indiquent que l’effet turbulent, la densité de flux radiatif ainsi que la densité de flux due aux frottements des pneumatiques contribuent le plus à l'augmentation la TSR. Néanmoins la contribution énergétique de chacun de ces processus dépend à la fois des paramètres du trafic et des conditions météorologiques. Cette étude a présenté également une analyse préliminaire de l’influence de la lame d’eau présente en surface sur la TSR. Cette dernière décroit en fonction de l’épaisseur de la lame d’eau. Les facteurs anthropiques tels que le trafic et l’adjonction de fondants routiers sur la lame d’eau présente en surface sont décrits et discutés, et une paramétrisation proposée en perspectives In winter maintenance, forecasting the infrastructure surface status is mandatory, to allow anticipation, better coordination and efficiency of services. The majority of countries have forecast models of the infrastructure surface temperature and especially roads one (RST). The complexity of these decision tools is growing, to best serve the users and managers. The urban microclimate influences the surface energy balance according to various processes: radiative, aerodynamic and hydrologic. However, other anthropogenic physical processes influence this RST, such as traffic. Studies have been carried out in the past about the traffic heat input in the town heat balance. These were conducted on the summer periods and associated urban heat islands. However, in case of traffic in adverse winter conditions, these energy contributions were marginally integrated into the modeling of the road surface parameters. The absence of this traffic's contribution in the surface energy balance modeling explains, to a given limit, the imperfect forecasting of road surface status. The literature identifies several studies conducted to identify and to quantify these effects of traffic. They have insufficiently or not treated the loss or gain on energy caused by circulating vehicles on the surface energy balance, or on modeling the RST. In this study, two approaches have been proposed to parameterize the traffic in the Town Energy Balance (TEB) numerical model, this first one being overall and the second one detailed. Their comparative analysis indicates that the second significantly improved the results of the RST modeling. The traffic heat inputs increased RST by 2 to 4°C, results being then closer to experimental measurements (average difference of 0.5 to 1°C). It is the result of the cumulative effect of the various traffic physical processes, and varies according to its parameters (density, vehicle velocity, fluidity, etc.). A sensitivity analysis was conducted to assess the physical processes responsible for the improvement of the RST. The results indicate that the turbulent effect, the radiative heat flux and flux density due to tires friction represent the greatest contribution to RST increase. Nevertheless the energy contribution of each of these processes depends both traffic parameters and weather conditions. This study also presented a preliminary analysis of the influence of a water layer over the surface on the RST. The latter decreases as a function of the thickness of the water layer. Anthropogenic factors such as traffic and the addition of de-icing products into the water layer present on the surface are described and discussed, and a parameterization proposed as a perspective

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Lootens, Didier. "Ciments et suspensions concentrées modèles : écoulement, encombrement et floculation." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007217.

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Abstract:

Nous reportons ici le comportement rhéologique de suspensions concentrées - ou pâte - de particules granulaires ou colloïdales de ciment ou de silice sphérique et monodisperse. Le système modèle de particules de silice est utilisé pour pouvoir contrôler les propriétés physicochimiques de la suspension. Notre projet de recherche se centre sur deux points qui s'intéressent aux propriétés du coulis frais : (i) le premier est l'étude du processus de structuration par coagulation au repos et sa relation avec la prise. Nous avons utilisé des outils (ultrason, confocal) adaptés pour suivre et interpréter la coagulation et la prise du ciment.(ii). Le second est l'étude d'un phénomène de structuration dynamique, sous écoulement, typique des suspensions très concentrées et appelé " jamming ". Nous montrons que l'apparition de ce régime d'encombrement va de pair avec des fluctuations géantes de contraintes, avec une statistique caractéristique des événements critiques auto-organisés. L'état de surface des grains et du frottement intergranulaire est un paramètre important dans le blocage sous cisaillement. La simultanéité des fluctuations des efforts normaux et des efforts tangentiels aussi que des visualisations microscopiques suggère fortement que la formation de chaînes de contacts frottants est à l'origine du phénomène.

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Khawaja, Zahra. "Analyse des états de surface en science des matériaux : caractérisation multi-échelles par ondelette et détermination de l'anisotropie des surfaces." Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2139/document.

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Abstract:

Le contrôle et à la maîtrise de l’état des surfaces est un besoin majeur pour les industriels. De nombreuses études sur les interactions entre la morphologie de surface et les mécanismes physiques, chimiques ou mécaniques, ont été réalisées. Cependant une caractérisation plus précise en fonction des domaines et des besoins est nécessaire. Elle consiste à chercher les paramètres de rugosité les plus pertinents qui relient la topographie d’une surface aux phénomènes physiques qu’elle subit ou aux propriétés du matériau dont elle composé.Dans ce travail, un logiciel pour caractériser l’état de surface a été développé. Cet outil nommé « MesRug » permet de calculer des paramètres de rugosité et d’extraire les plus pertinents ainsi que de définir l’échelle la plus adéquate pour une application donnée. La recherche des paramètres les plus pertinent se fait par une approche statistique (l'analyse de la variance ‘ANOVA’ combinée avec la théorie du Bootstrap).Une caractérisation a été effectuée en utilisant des données de mesures (2D) sur des surfaces abrasives. L’influence de la forme des ondelettes discrètes et continues sur la détection de l’échelle pertinente du mécanisme d’abrasion a été testée. On déduit que la décomposition en ondelettes permet de quantifier et de localiser les échelles de l'abrasion des processus d'usinage pour tous les paramètres du processus. Cependant, la pertinence de caractériser les échelles appropriées d'abrasion ne dépend pas de la forme de l'ondelette.Dans ce travail, un nouveau paramètre de rugosité 3D est proposé pour quantifier la régularité d'une surface indépendamment de l'amplitude et des unités de longueur de balayage. L'efficacité de ce paramètre est testée sur des surfaces périodiques bruitées avec différents degrés d'anisotropie. La valeur de ce paramètre est comprise entre zéro (bruit parfait) et 100% (surface sinusoïdale parfaite). Il nous a permis de détecter les directions d'anisotropie de régularité pour une surface donnée Monitoring and control of the state of the surfaces is a major need for industry. Numerous studies on the interactions between the surface morphology and the physical, chemical or mechanical mechanisms have been conducted. However, a more precise characterization related to industrial domains and needs is necessary. It consists in finding the most relevant roughness parameters that connect the topography of a surface with the physical phenomena which it undergoes or in the properties of the material of which it consisted.In this work, a software designed to characterize the surface condition was developed. This tool named "MesRug" allows to calculate roughness parameters then extract the most relevant ones and to define the most appropriate scale for a given application. The search for the most relevant parameters is done by a statistical approach (analysis of variance ANOVA combined with the theory of Bootstrap).A characterization was performed using (2D) data of measurement on abrasive surfaces. The influence of the form of discrete and continuous wavelet on the detection on the relevant scale mechanism of the abrasion was tested. We conclude that the wavelet decomposition allows to quantify and localize the scales of abrasion of the machining process for all process parameters. However, the relevance of appropriate scales to characterize abrasion does not depend on the shape of the wavelet.In this work, a new 3D roughness parameter is proposed to quantify the smoothness of a surface, independently of the amplitude and the scanning length units of the surface. The efficiency of this parameter is tested on noisy periodic surfaces with varying degrees of anisotropy. The value of this parameter is between zero (perfect sound) and 100 % (sine perfect surface). It enables us to identify the anisotropy directions of regularity for a given surface

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Sayede, Adlane D. "Étude du comportement structural, électronique, catalytique et électrochimique des oxydes d'intercalation (V2O5, MoO3, WO3 et ReO3) par des méthodes du premier principe." Artois, 2003. http://www.theses.fr/2003ARTO0404.

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Abstract:

Ce travail concercne la détermination des propriétés structurales, électroniques, catalytiques et électrochimiques d'une classe d'oxydes d'intercalation (le pentoxyde de vanadium (V2O5), le trioxyde de molybdène (MoO3), le trioxyde de tungstène (WO3) et le trioxyde de rhénium (ReO3)). Deux méthodes de calcul dites du premier principe ont été utilisées : la méthode Hartree-Fock (HF) et la méthode des ondes planes augmentées linéairement (LPAW). Ces deux méthodes nous ont permis d'optimiser les résultats relatifs à chaque propriété étudiée. Les oxydes possèdent des liaisons à caractère ionocovalent que ce soit au niveau des structures volumiques ou surfaciques. Les oxygènes de surface de V2O5 et MoO3 se comportent comme des espèces chimiquement distinctes offrant ainsi une activité catalytique intéressante. L'adsorption de l'hydrogène par exemple se fait préférablement sur les oxygènes molybdenyls sur la surface (100) de alpha-MoO3. L'effet de l'intercalation du lithium sur la surface de V2O5 a été abordé. L'alcalin cède sa charge à la surface en modifiant légèrement les propriétés électronique et structurale de cette même surface. L'étude de l'intercalation d'alcalin tels le lithium, le sodium et le potassium dans les oxydes du type ReO3 montre que ces derniers modifient les propriétés structurales, électroniques et électrochimiques de ces matrériaux This work concerns the determination of the structural, electronic, catalytic and electrochemical properties of a class of intercalation oxides (the pentoxyde of vanadium (V2O5), the trioxyde of molybdenum (MoO3), the trioxyde of tungsten (WO3) and the trioxyde of rhenium (ReO3)). In this goal we have used two first principle calculation methods : the Hartree-Fock (HF) method and the linear augmented planes wave (LAPW) method. These two methods allowed us to optimize the results relative to every studied property. The studied have an ionocovalent character on the bulk and surface level. Surface oxygens of V2O5 and MoO3 behave as species chemically distinct so offering an interesting catalytic activity. The adsorption of the hydrogens for example preferably takes place on molybdenyls oxygens on the surface (100) of alpha-MoO3. The effect of the insertion of the lithium on the surface of V2O5 was approached and shown that lithium ions yield its charge to the surface, which gives slightly modified electronic and structural properties. Intercalation of alkaline such lithium, sodium and potassium in ReO3 type oxides shows a modification of the structural, electronic and electrochemical properties of these oxides

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Jehl, Augustin. "Etude photométrique de la surface de Mars à partir de la caméra HRSC à bord de la sonde Mars ExpressPréparation aux observation orbitale multi-angulaire en exploration planétaire." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00276278.

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Abstract:

Parmi les études novatrices que l'on peut aborder depuis l'orbite martienne en utilisant les données multiangulaires de l'instrument HRSC (canaux nadir, stéréographique et photométrique) de Mars Express, figure la détermination des caractéristiques physiques de la surface, pour cartographier les variations des propriétés physiques des sols et des roches de Mars et les relier aux observations spectroscopiques et thermiques réalisées par les instruments OMEGA, TES et THEMIS. Les modèles de Minnaert et de fonction de phase à deux termes de Hapke s'accordent pour démontrer que les observations multiangulaires de HRSC acquises au cours de la mission sur le cratère Gusev et le flanc sud de Apollinaris peuvent, sous certaines limites, être assemblées pour produire une fonction de phase couvrant un grand intervalle d'angles de phase (5-95°) avec une résolution spatiale de l'ordre de 400 mètres à 1.6 kilomètres. Combiné à la rugosité de surface, l'effet d'opposition joue un rôle significatif, suggérant que les propriétés optiques de l'état de surface au niveau de Gusev sont fortement influencées par la porosité, l'état de compaction et l'organisation de la couche superficielle du régolite. L'aspect cartographique de la présente étude photométrique est utile pour donner une meilleure signification aux variations observées. Selon les tendances générales de cette analyse, il est très probable que la variation photométrique observée, au moins pour les régions centre et Ouest du cratère Gusev, soit partiellement due aux régimes des vents dominants, ces derniers ayant une orientation Nord - Nord Ouest / Sud - Sud Est et induisant une perturbation de la couche supérieure de la surface. Les résultats de cette étude photométrique sont en accord avec des études indépendantes basées sur les données orbitales d'inertie thermique et de spectroscopie de réflectance, et également des données photométriques et d'imagerie microscopique réalisées in situ par les instrument du rover Spirit. Cela conforte l'idée de l'existence en surface d'une couche composée de poussière à grains fins qui aurait été enlevée au niveau des unités de faible albédo révélant ainsi un substrat basaltique sombre formé de matériaux à grains plus grossiers. Ces résultats ouvrent de nouvelles possibilités pour documenter les processus de surface sur les planètes.

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Bousbih, Safa. "Synergie optique-radar pour l'estimation des états de surface continentale." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30278.

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Abstract:

L'agriculture en Tunisie fait partie des secteurs importants sur lesquels reposent l'économie du pays. Elle revêt également son importance par sa contribution à la sécurité alimentaire. Dans un contexte de gestion des ressources naturelles, la caractérisation et le suivi des états de surface est indispensable, particulièrement dans les régions semi-arides où plusieurs contraintes freinent le développement agricole (période de sécheresse, conflits sur le partage des eaux, manque de ressources, surexploitations des nappes, etc.). En Tunisie, près de 80 % des ressources en eau disponibles sont utilisées par l'agriculture avec une efficacité limitée. Là, où les ressources en eau sont très limitées, l'estimation de l'état hydrique de surface est particulièrement nécessaire pour établir les décisions adéquates pour une meilleure gestion de cette ressource. Dans ce contexte, la télédétection fournit une base fondamentale de données pour l'observation de la surface et constitue un outil majeur pour l'acquisition d'informations à distance. Les travaux réalisés au cours de cette thèse sur la plaine de Kairouan, au Centre de la Tunisie et caractérisée par un climat semi aride, contribuent à l'évaluation du potentiel des nouveaux capteurs satellitaires Sentinel-1 (S-1) et Sentinel-2 (S-2) pour la caractérisation des états de surface, spécifiquement l'humidité du sol dans un contexte de gestion durable des ressources en eau et en sol. En effet, ces nouveaux systèmes offrent aujourd'hui des produits opérationnels avec une forte répétitivité temporelle et des résolutions spatiales métriques permettant un suivi régulier. Dans notre contexte, les données radars sont particulièrement sensibles aux conditions de surface, précisément à l'humidité du sol, à la rugosité de surface et à la végétation. Ils se dévoilent comme les outils les plus prometteurs pour un suivi précis à l'échelle de la parcelle ou régionale. Ce travail comprend deux principales parties qui relient directement l'humidité du sol (variable clé pour différents processus) à l'irrigation dans un premier temps, puis à la texture du sol. L'approche adoptée combine les mesures expérimentales à l'utilisation de données de la télédétection multi-capteurs en synergie, ainsi à la modélisation et à la cartographie. La thèse se structure en trois volets. Le premier volet de ce travail évalue le potentiel des données radars en bande C pour une large base de données. Les résultats ont montré à travers des études du comportement et de modélisation que le signal radar permet de suivre la dynamique temporelle et spatiale de l'humidité du sol sur des parcelles de céréales. Le second volet, consiste à évaluer l'utilisation conjointe de données optiques et radars afin de pouvoir prédire l'état hydrique de surface sur une couverture végétale.[...] Agriculture is considered as one of the most important sectors in Tunisia on which the country's economy is predominately based. It is also important because of its contribution to food security. In the context of natural resource management, the characterization and monitoring of surface states is essential, particularly in semi-arid regions where several constraints hamper agricultural development (period of drought, conflicts over water sharing, lack of resources, overpumping of groundwater, etc.). In Tunisia, nearly 80% of available water resources are used by agriculture with limited efficiency. Here, with very limited water resources, the estimation of the surface water state is necessary to establish the appropriate decisions for a better sustainable management. In this context, remote sensing provides a fundamental database for surface observation. It is a major tool for remote sensing data acquisition.The work carried out during this thesis contributes to evaluate the potential of the new Sentinel-1 (S-1) and Sentinel-2 (S-2) satellite for the characterization of surface states, specifically soil moisture in a context of sustainable management of water and soil resources. Indeed, these new systems offer operational products with a high temporal repeatability and metric spatial resolutions allowing regular monitoring. In our context, radar data is particularly sensitive to surface conditions, specifically soil moisture, surface roughness and vegetation cover. They are unveiled as the most promising tools for accurate monitoring at the field or regional scale. This work includes two main parts that directly relate soil moisture (key variable for different processes) to irrigation first, and then to soil texture. The approach adopted combines experimental measurements with the use of different remote sensing data in synergy, modeling and mapping. The thesis is structured in three parts. The first part of this work evaluates the potential of C-band radar data for a large database. The results showed through behavioral and modeling studies that the radar signal could retrieve temporal and spatial dynamics of soil moisture on cereal plots. The second component consists of evaluating the combined use of optical and radar data in order to predict surface water conditions over vegetative cover. With a precision of about 6 vol. %, soil moisture mapping is then proposed at high spatial resolution, by inverting the Water Cloud Model (WCM), a backscattering model for vegetation cover.[...]

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Dursapt, Michel. "Contribution expérimentale de la métrologie des états de surface à l'étude du comportement des surfaces rugueuses soumises à l'action de contraintes mécaniques." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1999. http://www.theses.fr/1999ECDL0014.

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Abstract:

Les systèmes mécaniques ainsi que les différents procédés de mise en forme des matériaux font tous intervenir des contacts charges entre surfaces. Comment la microgéométrie de ces surfaces intervient-elle, conjointement avec les caractéristiques mécaniques des matériaux concernés, dans le comportement de ces surfaces ? C'est ce que nous avons souhaité étudier expérimentalement dans ce travail. Après quelques rappels sur la métrologie des états de surfaces à partir de l'examen de profils, nous avons abordé leur mesure tridimensionnelle et proposé des moyens permettant de l'optimiser. Nous avons ensuite considéré les théories élémentaires de la mécanique du contact et le principe d'établissement des différents indices de plasticité, puis nous avons mis en évidence les limites de ceux-ci. La suite de notre travail a consisté à concevoir et à construire une machine destinée à étudier expérimentalement l'indentation des surfaces : cette machine permet notamment de calculer les énergies plastiques et élastiques mises en oeuvre dans un problème de contact. Dans la dernière partie de cette étude nous avons voulu chercher à établir une méthode prévisionnelle d'analyse des contacts rugueux à partir, d'une part de l'examen globale de la rugosité, en considérant la courbe de répartition des points représentant ces surfaces, et d'autre part du comportement plastique de la matière, en utilisant les informations fournies par notre machine d'essai. Nous avons pu constater que, tout du moins dans certaines conditions bien définies, cette méthode donne des résultats tout à fait cohérents et qu'elle mérite, selon nous, d'être approfondie dans l'avenir.

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Bercelli, Lorenzo. "Étude des propriétés en fatigue polycyclique des matériaux et des structures obtenus par le procédé de fabrication additive arc-fil." Thesis, Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2021. http://www.theses.fr/2021ENTA0008.

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Abstract:

Les procédés de fabrication additive s’imposent comme des moyens de production alternatifs pour la fabrication de pièces aux géométries complexes et à forte valeur ajoutée. C’est le cas du secteur industriel naval, où est proposée l’utilisation du procédé Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) pour la fabrication de pièces pouvant être creuses. Les matériaux issus de ce procédé présentent classiquement une microstructure hétérogène, des défauts internes, un champ de contraintes résiduelles et des aspérités marquées en surface. Dans ce contexte, et afin de mettre en place une méthode de dimensionnement en fatigue polycyclique d’une structure fabriquée par WAAM, les objectifs de cette thèse sont de proposer des méthodes de prévision prenant en compte, d’une part, les défauts internes inhérents au procédé, et d’autre part, l’état de surface brut de fabrication. La démarche adoptée pour répondre à ces objectifs repose sur l’utilisation de la thermométrie au cours d’essais cycliques pour l’identification de paramètres utiles à la mise en place de modèles probabilistes adaptés à chaque problématique. Il est ainsi montré, d’une part, que l’auto-échauffement (associé au caractère dissipatif) du volume moyen d’éprouvettes usinées, insensible à la présence de rares pores, permet l’identification de propriétés en fatigue d’un matériau virtuellement sain et par étude numérique du matériau avec ses défauts internes. D’autre part, le suivi par thermo-élasticimétrie (associé au couplage thermo-élastique) de surfaces brutes de fabrication permet la détection de l’amorçage de fissure et leur suivi en vue de l’identification d’une loi de propagation. Enfin ces observations sont confrontées au cas d’application d’une structure creuse aux faces internes brutes, à partir de laquelle sont posées les bases d’une démarche de dimensionnement Additive manufacturing processes act as an alternative to the production of complex geometries and high added value parts. It is the case in the naval industry for which the Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) process is used to fabricate hollow structures. WAAM materials usually show a heterogeneous microstructure, internal defects, a strong residual stress field and rough asbuilt surfaces. The objective of the present work is to propose a method for fatigue life prediction taking into account both the internal defects and the rough asbuilt surfaces. The material parameters of probabilistic models are determined through the use of thermometry in fatigue tests. Firstly, it is shown that the self-heating of machined samples is not affected by the presence of rare pores, allowing for the identification of the fatigue properties of a virtually defect-free WAAM material. Secondly, the use of infrared thermography allows for the detection and the tracking of fatigue cracks on rough as-built surfaces of samples, giving useful information to the modelisation of crack propagation. Finally, these tests results are confronted to the case of a hollow WAAM structures with rough as-built internal surfaces. The fatigue testing of these structures allow to set the basis of a fatigue dimensioning method

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Perrard, Stéphane. "Une mémoire Ondulatoire : états propres, chaos et probabilités." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077176.

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Abstract:

Une goutte rebondissant sur un bain de liquide en vibration verticale peut se mettre spontanément en mouvement, sous l'action des ondes qu'elle a elle-même générées. Celles ci, appelées ondes de Faraday sont entretenues par la vibration du bain durant un temps de mémoire qui peut être contrôlé expérimentalement. Le champ d'ondes stationnaires généré par la goutte contient ainsi dans ses motifs d'interférence une mémoire de la trajectoire précédemment suivie. L'entité résultante appelée marcheur est caractérisée par cette interaction entre la goutte et les ondes qui l'entourent, via la mémoire de chemin. Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale et théorique de cette mémoire de chemin. Dans ce but, une goutte de liquide encapsulant un volume de ferrofluide est piégée dans un puits de potentiel harmonique d'origine magnétique. La goutte sera ainsi amenée à interagir avec les ondes qu'elle a précédemment générées. Ce confinement induit un processus d'auto-organisation entre la goutte et l'onde sous-jacente qui mène à des comportements de type ondulatoire pour une particule. Les notions de quantifications ou de probabilité de mesure d'un état propre peuvent ainsi être appliquées au cas d'un marcheur. Ces comportements révèlent que le marcheur est un exemple d'objet étendu en temps qui ne peut être réduit à une approximation ponctuelle rappelant, dans un tout autre contexte, la théorie de l'onde pilote développée par de Broglie au début du XXème siècle A droplet bouncing on a vertically vibrated liquid bath can be self-propelled by the surface waves it generates. Theses Faraday waves are sustained by the vertical bath vibration for a memory time which can be tuned experimentally. The wave field thus contains in its interference pattern a memory of the past-trajectory. The resulting entity called a walker is characterized by the interaction between the drop and its surrounding waves through this path-memory. This thesis is devoted to an experimental and theoretical investigation of such a wave-mediated path-memory. For this purpose a bouncing drop is magnetically loaded with a droplet of ferrofluid and can then be trapped in an harmonie well. The drop is thus forced to interact with its own path. The confinement induces a self-organization process between the particle and its wave packet, leading to wave-type behavior for a particle. Notions such quantization or probability of measuring an eigenstate can thus be used for the walker dynamics description. These features originate from the temporal coherence of the walker' s dynamics. In that sense, the walker is an entity extended in time, we cannot reduce to a point-like approximation. It reminds us, in another context, the pilot wave theory developped by de Broglie at the beginning of the XXst century

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Vasseur, Guillaume. "Étude par ARPES et STS des propriétés éléctroniques de réseaux métalliques et organiques nanostructurés." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0151/document.

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Abstract:

Dans ce travail nous démontrons, au travers de deux études, l'intérêt fondamental du couplage des techniques de photoémission résolue en angle (ARPES) et de spectroscopie tunnel (STS) dans l'analyse des propriétés électroniques d'interfaces nanostructurées. Dans la première partie, nous présentons une méthodologie permettant de déduire le potentiel de surface induit par la reconstruction triangulaire d'une monocouche d'Ag/Cu(111). Cette méthode est basée sur la mesure des gaps caractérisant la structure de bande de l'état de Shockley du système aux points de haute symétrie de la zone de Brillouin. L'évaporation d'adatomes de potassium permet d'augmenter le nombre de gaps accessibles en photoémission en décalant les bandes vers les états occupés. Dans un modèle d'électrons presque libres, leur amplitude nous donne accès aux premières composantes de Fourier du potentiel. La reconstruction de ce dernier dans l'espace direct nous permet ensuite de calculer la densité d'états locale que nous comparons aux mesures de conductance STS. La seconde partie est consacrée à l'étude de la croissance et des propriétés électroniques des molécules de 1,4-dibromobenzène (DBB) et 1,4-diiodobenzène (DIB) évaporées sur Cu(110). Leur dépôt à température ambiante sur la surface entraîne la déshalogénation des molécules et la formation de phases organométalliques. A 200°C, le système polymérise pour former des chaînes unidimensionnelles de poly(p-phénylène) parfaitement alignées. Les mesures ARPES révèlent l'existence d'une bande pi unidimensionnelle d'états HOMOs dispersant sous le niveau de Fermi. En STS, nous observons également, pour des petites chaînes, le confinement des états LUMOs dans la partie inoccupée du spectre. Le déconfinement de ces états pour les grandes chaînes conduit à la formation d'une bande continue croisant le niveau de Fermi, conférant au polymère un caractère métallique 1D. Le gap HOMO-LUMO est alors mesuré à 1.15 eV In this work, through two different studies, we demonstrate the fundamental interest in the coupling of angle resolved photoemission (ARPES) and scanning tunneling spectroscopy (STS) to investigate the electronic properties of nanostructured interfaces. In the first part we present a methodology to determine the surface potential of the triangular reconstructed one monolayer of Ag/Cu(111) interface from ARPES. This method is based on the measurement of the Shockley state band structure’s gaps at the high symmetry points of the Brillouin zone. Deposition of potassium adatoms allows us to shift the surface state towards higher binding energies in order to increase the number of accessible gaps in photoemission. From the magnitude of these gaps we deduce the two first Fourier components of the potential felt by electrons using the nearly free electron model. Then we reconstruct it and calculate the local density of states in order to compare it with the conductance maps probed by STS. In the second part we report the study of the growth and the electronic properties of the two molecules 1,4-dibromobenzene (DBB) and 1,4-diiodobenzene (DIB) evaporated on Cu(110). For room temperature deposition, we first observe their deshalogenation and the formation of an intermediate organometallic phase. Then, above 200°C, the system polymerizes into a long-range ordered array of one dimensional poly(p-phenylene) polymer. ARPES intensity maps allowed us to identify a one dimensional graphene-like strongly dispersive pi-band below the Fermi energy. By STS we also observed LUMOs confined states for small chains over the Fermi level. The loss of confinement for long chains induces the formation of a continuous dispersive band which crosses the Fermi energy, conferring a 1D metallic character to the polymer. The HOMO-LUMO gap is found to be 1.15 eV

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Jehl, Augustin. "Etude photométrique de la surface de Mars à partir de la caméra HRSC à bord de la sonde Mars express : préparation aux observations orbitales multi-angulaires en exploration planétaire." Toulouse 3, 2008. http://www.theses.fr/2008TOU30091.

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Parmi les études novatrices que l'on peut aborder depuis l'orbite martienne en utilisant les données multiangulaires de l'instrument HRSC (canaux nadir, stéréographique et photométrique) de Mars Express, figure la détermination des caractéristiques physiques de la surface, pour cartographier les variations des propriétés physiques des sols et des roches de Mars et les relier aux observations spectroscopiques et thermiques réalisées par les instruments OMEGA, TES et THEMIS. Les modèles de Minnaert et de fonction de phase à deux termes de Hapke s'accordent pour démontrer que les observations multiangulaires de HRSC acquises au cours de la mission sur le cratère Gusev et le flanc sud de Apollinaris peuvent, sous certaines limites, être assemblées pour produire une fonction de phase couvrant un grand intervalle d'angles de phase (5-95°) avec une résolution spatiale de l'ordre de 400 mètres à 1. 6 kilomètres. Combiné à la rugosité de surface, l'effet d'opposition joue un rôle significatif, suggérant que les propriétés optiques de l'état de surface au niveau de Gusev sont fortement influencées par la porosité, l'état de compaction et l'organisation de la couche superficielle du régolite. L'aspect cartographique de la présente étude photométrique est utile pour donner une meilleure signification aux variations observées. Selon les tendances générales de cette analyse, il est très probable que la variation photométrique observée, au moins pour les régions centre et Ouest du cratère Gusev, soit partiellement due aux régimes des vents dominants, ces derniers ayant une orientation Nord - Nord Ouest / Sud - Sud Est et induisant une perturbation de la couche supérieure de la surface. . One of the new investigations from orbit that can be addressed with the multi-angular HRSC/ Mars-Express dataset generated with the nadir-looking, stereo and photometric channels, is to derive the surface photometric characteristics for mapping the variation of the soil/bedrock physical properties of Mars, and to relate them to the spectroscopic and thermal observations produced by OMEGA, TES and THEMIS instruments. Minnaert and two-term phase function Hapke models concur to demonstrate that HRSC multi-angular observations acquired over Gusev crater and Apollinaris southern flank along the ongoing Mars-Express mission can be, under some limitations, pieced together to derive integrated phase functions over a wide range of phase angles (5-95°) at moderate spatial resolution on the order of 400 m-1. 6 km. In combination with the surface roughness variation, the opposition effect appears to play a significant role suggesting that the surface state optical properties across Gusev are strongly influenced by the porosity and packing characteristics of the upper layer of the Martian regolith. The mapping aspect of the present photometric investigation is quite useful to get a better sense of the meaning of the observed variations. Given the overall patterns derived from this analysis, it is quite likely that the observed photometric variation at least for the western and central part of Gusev crater is partly driven by the prevailing wind regimes considered to be oriented north-northwest / south-southeast and disturbing the very upper surface layer. .

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Tchoundjeu, Ngatchou Stéphane. "Caractérisation des performances d'endurance des lubrifiants par suivi des états de surfaces tridimensionnels." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2013. http://www.theses.fr/2013ECAP0061.

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Pour des systèmes mécaniques fortement sollicités et lubrifiés (en roulement avec ou sans glissement), les performances des lubrifiants se caractérisent par l’évolution de l’usure des surfaces. Celle-ci peut se manifester par un micro-écaillage qui conduit à une dégradation des fonctionnalités des surfaces. Pour quantifier la durabilité du mécanisme, il est donc important de pouvoir caractériser l’usure du contact : quantifiable à l’échelle du composant par la mesure de la perte de masse par exemple. Notre approche tentera de caractériser l’usure des surfaces dans ses premières heures de fonctionnement (phase de rodage) se manifestant par des modifications locales de la rugosité et non par la perte de masse qui est peu significative. Notre étude a pour objectif d’établir une relation entre l’évolution des paramètres surfaciques durant cette phase de rodage et la résistance à l’usure des surfaces. Des paramètres tridimensionnels sont ainsi identifiés, permettant de connaître assez tôt, les performances des lubrifiants la fin de longs essais d’endurance For lubricated mechanical systems and working with heavy loading (rolling with or without sliding), the lubricants performances are characterized by the evolution of the wear on surfaces. This wear can take the form of micro-pitting which leads to a functional surface degradation. To quantify the durability of the mechanism, it is thus important to be able to characterize the wear of the contact: quantifiable on the scale of the component by the measure of the loss of mass for example. Our approach stands to characterize the wear of surfaces during the first hours of functioning (running-on phase), showing itself by local modifications of the roughness and not by the loss of mass which insignificant. Our study has for objective to establish a relation between the evolution of the surface parameters during the running-in phase and the wear of the surfaces. Tridimentional parameters are so identified, to know early enough the performances of lubricants, without waiting the end of long endurance tests

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Vaissière, Dimitri. "Métrologie tridimensionnelle des états de surface par microscopie confocale à champ étendu." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR3A001.

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Huet, Guillemette. "Définition biochimique, organisation moléculaire et états polymères des antigènes variables de trypanosomes : Trypanosoma equiperdum, Trypanosoma brucei brucei." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10030.

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Chaouch, Braham Mounir. "Contribution à l'étude de surface du silicium par microscopie à émission de champ." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO10028.

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Abstract:

La mise au point d'une technique d'affinage de pointes du silicium uniquement par traitement thermique, nous a permis de maitriser la taille des pointes de silicium et l'obtentin systematique de pointes propres. L'etude systematique de l'emission de champ a partir d'une surface du si propre; et en particulier la comparaison des caracterisitques i-v obtenues a 300 k et 77 k, nous a conduit a proposer un modele de structure electronique approprie. D'apres ce modele: 1) la bande de conduction est non degenere; 2) la bande d'etats de surface chevauche avec la bande de valence et sa largeur est fonction du traitement thermique subi par la surface si. Les observations des images d'emission de champ montrent la formation des facettes a hauts indices dont les dimensions sont foncton de la temperature de traitement. Les premieres etapes d'oxydation du silicium par exposition a l'oxygene ont ete analysees par langmuir. Cette oxydation s'amorce dans les zones vicinales et progresse ensuite vers le centre des facettes pour aboutir a une saturation. Enfin, la stabilite du courant d'emission de champ a partir d'une pointe de silicium propre ou avec une couche d'oxydaton a ete caracterisee. Cette stabilite est nettement meilleure que dans le cas d'une pointe de tungstene

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Dieye, Mamadou. "Comportement dynamique du système pièce/outil/machine (POM) en rectification plane passe profonde." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003440.

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Dissertations / Theses on the topic ':état de surface'

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