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Dissertations / Theses on the topic 'Méthode par propagation de dérivées'
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Thiam, Ngueye. "Simulation des ondes lumineuses par une combinaison de la méthode de propagation par faisceaux et d'une discrétisation par éléments finis." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23711/23711.pdf.
Full text
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Redon, Emmanuel. "Etude de la propagation acoustique en espace confiné en présence d'écoulement non isotherme par la méthode des éléments finis." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2253.
Full textAbstract:
Les equations generales de la mecanique des fluides sont rappelees afin d'etablir les equations qui gouvernent la propagation acoustique dans les milieux non isothermes en mouvement. L'etude bibliographique des travaux realises sur le sujet nous conduit a traiter le probleme directement a partir des equations de l'acoustique lineaire. Les champs moyens de vitesse et de temperature, qui sont des parametres du probleme acoustique, sont ensuite decrits par des profils analytiques simples ou determines numeriquement a l'aide d'un logiciel de mecanique des fluides. La modelisation du comportement des ondes acoustiques dans les milieux confines en presence d'ecoulement non isotherme est developpee en utilisant la methode des elements finis. On presente les principales etapes de la discretisation qui permettent d'obtenir la forme matricielle du probleme. Sur cette base, un code de calcul a ete developpe a partir de la formulation vitesse-pression-masse volumique (uvpr) des equations primitives de l'acoustique. La determination des modes propres d'une cavite sans ecoulement permet de valider la methode. Les resultats numeriques sont compares avec la theorie pour le cas isotherme et avec ceux obtenus par la resolution de l'equation de helmholtz pour le cas non isotherme. L'etude de modes propres de cavites en presence d'ecoulement montre ensuite les modifications notables que subissent les champs acoustiques sous l'effet d'une couche limite laminaire ou turbulente. Les proprietes de la propagation des ondes harmoniques sont etudiees dans un guide d'onde uniforme et dans un resonateur a deux cols. Pour ce dernier, les champs moyens de vitesse et de temperature presentent une complexite proche des conditions reelles. Les spectres de reponse en amplitude et les courbes de perte par transmission permettent d'examiner les caracteristiques du resonateur en fonction des differents parametres mis en jeu
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Fritsch, Jean-François. "Propagation des ondes dans les guides partiellement enfouis : résolution du problème direct et imagerie par méthode de type échantillonnage." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2023. http://www.theses.fr/2023IPPAE001.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur le contrôle non destructif de structures élancées partiellement enfouies ou immergées, par exemple un câble d'acier partiellement enfoui dans du béton ou une plaque d'acier partiellement immergée dans du sodium liquide. Ces structures peuvent être vues comme la jonction d'un guide fermé et d'un guide ouvert. Pour effectuer des calculs, nous avons tronqué transversalement la partie ouverte de la structure avec des PML finies. Un guide partiellement enfoui peut alors être traité comme la jonction de deux guides fermés, dont la propagation des ondes dans l'un des guides est régie par une équation impliquant des coefficients complexes liés à la présence des PML. Ce constat nous a amené à commencer par traiter dans un premier temps le cas plus simple de la jonction de deux guides acoustiques fermés. Pour ce cas simple, nous avons proposé une démarche de résolution du problème inverse adaptée aux jonctions de guides d'ondes fermés. Elle repose d'une part sur l'introduction des champs de référence, qui sont les réponses de la structure totale sans défaut à un mode provenant d'un des deux demi-guides, et d'autre part sur l'utilisation de la relation de réciprocité de la fonction de Green de la structure sans défaut. Suivant cette démarche, nous avons obtenu une formulation modale efficace de la LSM qui nous a permis d'identifier des défauts. Dans ce cas simple, nous avons tiré parti de la complétude des modes pour analyser les problèmes direct et inverse. Dans un second temps, nous avons traité le cas d'un guide acoustique partiellement enfoui. La perte de complétude des modes dans le demi-guide tronqué transversalement avec des PML nous a amenée à étudier le problème direct à l'aide de la théorie de Kondratiev. Les outils introduits pour la jonction de deux guides fermés ont été ensuite adaptés à la résolution du problème inverse. Dans un troisième temps, nous avons abordé le cas plus réaliste, mais plus complexe, d'un guide élastique partiellement immergé dans un fluide. Pour ce cas difficile, nous avons développé des outils de simulation adaptés et étendus les outils introduits précédemment pour résoudre le problème inverse<br>This work is about the non destructive testing of partially buried or immersed slendered structures such as a steel cable partially buried in concrete or a steel plate partially immersed in liquid sodium. Such structures can be seen as the junction of two closed waveguides. In order to perform computing, the open part of the structure is truncated in the transverse direction with PMLs. As a result, a partially buried waveguide can be treated as the junction of two closed waveguides, in one of which the propagation of waves is governed by an equation involving complex coefficients due to the presence of the PMLs. This observation has lead us to tackle first the simpler case of the junction of two closed acoustic waveguides. For this simple case, we have proposed a strategy to solve the inverse problems based on the one hand on the introduction of the so-called reference fields, which are the total field response of the structure without defects to an incident field coming frome both half-guides, and on the other hand on the use of the reciprocity of the Green function of the structure without defect. Following this strategy, we have obtained an efficient modal formulation of the LSM which has enabled us to retrieve defects. In this simple case, we have taken advantage of the completeness of the modes to analyze the forward and inverse problems. The loss of the completeness of the modes in the half-guide truncated in the transverse direction with PMLs has led us to study the forward problem with Kondratiev theory. The tools introduced for the junction of two closed waveguides have been adapted to solve the inverse problem. Finally, we have tackled the more complex, but more realsitic case of an elastic waveguide partially immersed in a fluid. For this difficult case, we have developped adapted computing tools adapted and extended the tools introduced before solving the inverse problem
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Lods, Guillaume. "Modélisation et utilisation de la compliance des robots continus : application aux robots à tubes concentriques." Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAD045.
Full textAbstract:
Initialement développés pour automatiser les industries manufacturières, les robots sont désormais utilisés pour réaliser des interventions chirurgicales. Avec la volonté de minimiser le traumatisme des patients, les robots continus, flexibles et hautement miniaturisables, sont devenus un sujet de recherche très actif. La plupart des algo- rithmes de commande de ces robots utilisent des modèles analytiques construits à partir de la théorie de Cosserat. Cette thèse reconsidère le concept de compliance des robots continus en proposant une nouvelle définition : la matrice de compliance généralisée. Cette dernière est calculée grâce à une méthode littérale dite de "pro- pagation de dérivées bas-niveau", spécialement conçue pour permettre un calcul rapide. Ce concept de compliance généralisée est ensuite utilisé pour estimer les efforts d’interaction entre le robot et son environnement, élément indispensable pour garantir la sûreté de l’intervention. Tout au long de cette thèse, les contributions dévelop- pées pour les robots continus sont systématiquement appliquées au cas particulier des robots à tubes concentriques, à travers des simulations et des essais expérimentaux<br>First developed to automate production in manufacturing industries, robots are now used to assist surgical procedures. Flexible and highly miniaturizable continuum robots, allowing for the reduction of patient trauma, have raised significant interest in this field. Their study has then become an active research field. Most control algorithms developed for these robots are based on literal models derived from the Cosserat theory. This thesis reconsiders the concept of compliance for continuum robots by introducing the concept of generalized compliance matrix. This matrix is computed using a “low-level derivative propagation method” specifically designed for efficient computation. This concept of generalized compliance is then applied to estimate the interaction forces between the robot and its environment, a crucial issue for guaranteeing safe interventions. In this thesis, the contributions described for continuum robots are systematically transferred to the concentric tubes robots through simulations and experimental studies
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Sayari, Sayed. "Etude numérique de quelques équations aux dérivées partielles par la méthode discontinue de Galerkin." Cergy-Pontoise, 2010. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/2010CERG0477.pdf.
Full textAbstract:
Dans cette thèse on s’intéresse à l’étude de quelques équations aux dérivées partielles par des schémas de Galerkin discontinue. On présente, dans un premier temps, une nouvelle version de la méthode DG pour la résolution des équations hyperboliques conservatives en une dimension. Cette méthode a été testée sur des problèmes linéaires, en particulier l’équation de transport, ainsi que sur un problème modèle non linéaire introduit par l’équation de Burgers. Elle conduit à des résultats théoriques et numériques satisfaisants, les schémas construits par cette méthode sont consistants, monotones pour le cas linéaire et T. V. D pour le cas non linéaire. Plusieurs tests numériques ont été donnés et justifient la fiabilité de cette méthode, ainsi les résultats obtenus sont encourageants. Dans un second temps, on présente une formulation DG pour la résolution d’un problème modèle qui dérive de l’électrostatique, des résultats théoriques d’existence et d’unicité de la solution discrète sont établis, ainsi que la convergence de la formulation en fonction du pas de discrétisation. Dans cette partie, la formulation à été testée numériquement et à confirmé les résultats théoriques obtenus<br>In this thesis we are interested to solve numerically some equations in partial derivative by the discontinuous Galerkin method. Initially we present a new version of the DG method to solve the scalar conservation laws numerically. This method was tested on linear problems, in particular the transport equation then it is adapted to a nonlinear problem models being presented by the Burgers’equation. It leads to theoretically and numerically satisfying results, the schemes introduced in this method are convergeant. Several numerical tests are given and they were pilot of the reliability of this method. Encouraging results are obtained. In the second part, we present one DG formulation for the resolution of a model problem which derives from Maxwell’s equations. Theoretical results of existence and uniqueness of the discrete solution are proved, as well as the convergence of the formulation with respect to the mesh size of the discretization. The formulation introduced here is also tested numerically and confirm theoretical results obtained
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Thivant, Michael. "Modélisation de la propagation acoustique par la méthode du potentiel d'intensité." Phd thesis, INSA de Lyon, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00780391.
Full textAbstract:
Nouvelle méthode de prédiction de la propagation acoustique en MF/HF, la méthode du potentiel d'intensité (IPA) est basée sur un bilan local d'énergie. La discrétisation du volume d'air en éléments finis permet de respecter au mieux la géométrie. Une véritable analogie avec la conduction thermique permet l'utilisation de solveurs existants, dotés d'interfaces graphiques. L'hypothèse d'une "Loi de Fourier" reliant l'énergie et l'intensité, non démontrée dans le cas général, est relaxée. Le champ d'intensité irrotationnelle est calculé, fournissant des informations locales précieuses sur les voies de transfert acoustique dès la phase de conception des produits industriels. Le calcul de la pression est possible en champ libre. La méthode du potentiel d'intensité a été validée sur une maquette d'encapsulage de moteur de camion, par comparaison avec des mesures de fonction de transfert et avec un calcul par éléments frontières. La puissance de la source dans son environnement est mesurée.
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Thivant, Michaël. "Modélisation de la propagation acoustique par la méthode du potentiel d'intensité." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0042/these.pdf.
Full textAbstract:
Nouvelle méthode de prédiction de la propagation acoustique en MF/HF, la méthode du potentiel d'intensité (IPA) est basée sur un bilan local d'énergie. La discrétisation du volume d'air en éléments finis permet de respecter au mieux la géométrie. Une véritable analogie avec la conduction thermique permet l'utilisation de solveurs existants, dotés d'interfaces graphiques. L'hypothèse d'une "Loi de Fourier" reliant l'énergie et l'intensité, non démontrée dans le cas général, est relaxée. Le champ d'intensité irrotationnelle est calculé, fournissant des informations locales précieuses sur les voies de transfert acoustique dès la phase de conception des produits industriels. Le calcul de la pression est possible en champ libre. La méthode du potentiel d'intensité a été validée sur une maquette d'encapsulage de moteur de camion, par comparaison avec des mesures de fonction de transfert et avec un calcul par éléments frontières. La puissance de la source dans son environnement est mesurée<br>A new prediction method for acoustics is proposed for the mid and high frequency range: the intensity potential approach (IPA) is based on the local power balance. The use of a finite element model respects the geometry with accuracy. A thermal conductivity analogy permits the use of existing solvers, with graphical pre-processing and post-processing tools. The use of the intensity potential avoids the "Fourier's Law" assumption relating energy and intensity, for which no evidence has been found yet in the general case. The irrotationnal intensity is computed, giving local information on acoustic energy paths, during the conception stage of industrial products. Free field pressure computation is also provided. The intensity potential approach has been validated on the full-scale mock-up of the engine compartment of a truck, by comparison with measured transfer functions and with a boundary element model. The source power in its environment is measured
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Derible, Serge. "Caractérisation complète des résonances acoustiques par une nouvelle méthode fondée sur le diagramme d'Argand." Le Havre, 1995. http://www.theses.fr/1995LEHA0004.
Full textAbstract:
La diffusion résonnante des cibles élastiques est assimilée à la réémission libre d'oscillateurs amortis. Chacune des résonances d'une cible, préalablement insonée, se traduit par l'émission dans le milieu environnant, d'une onde de pression sinusoïdale à atténuation exponentielle. Les caractéristiques de la résonance sont sa fréquence et sa largeur. La transformée de Fourier de la pression temporelle totale, diffusée par une cible insonée, permet d'individualiser les résonances. Chacune d'elles obéit alors, du point de vue fréquentiel, à une expression complexe caractéristique, correspondant à la forme résonnante de Breit-Wigner. Le diagramme d'Argand de la pression diffusée normée est un cercle, dont les points possèdent, au voisinage de la fréquence de résonance, des propriétés mathématiques remarquables, permettant d'obtenir une caractérisation complète de la résonance. Cette démarche a d'abord été appliquée sur la série modale de Rayleigh (cibles à géométrie cylindrique), et sur le coefficient de réflexion d'une plaque élastique. Elle permet de retrouver les résultats théoriques antérieurs, obtenus par l'étude des modes partiels. Le cas de résonances voisines est analyse et un critère de séparation des résonances est donné. Le modèle de l'oscillateur est valide sur le plan expérimental. Cependant, l'analyse de Fourier de la pression diffusée totale, va s'appliquer à des signaux temporels, nécessairement tronqués et échantillonnés. Aussi, obtient-on pour chaque résonance, une expression complexe faisant intervenir, en plus des grandeurs caractéristiques précédentes, une durée temporelle d'acquisition, propre à cette résonance. La méthode précédente est adaptée au cas expérimental et cette inconnue supplémentaire peut être déterminée, en même temps que les caractéristiques fréquentielles de la résonance. Les mesures retrouvent bien les caractéristiques théoriques attendues pour les cibles canoniques. La méthode s'applique également, avec succès, à d'autres cibles : plaques élastiques recouvertes d'absorbants, multicouche plane, objet axi-symétrique (line) ou tube élastique à parois excentrées
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Sigal, Hervé. "Propriétés photophysiques de phases colonnaires formées par des dérivées du triphénylène." Cachan, Ecole normale supérieure, 1997. http://www.theses.fr/1997DENS0013.
Full textAbstract:
Nous avons étudié les propriétés spectroscopiques et la migration de l'énergie d'excitation à l'état Singulet dans les phases colonnaires formées par des dérivés alkyloxy et alkylthio du triphenylene. Dans un premier temps, nous avons étudié les propriétés spectroscopiques des chromophores en solution et caractérisé les états excites a l'aide de calculs cs-indo-cipsi. Le maximum d'absorption correspond a la transition permise et dégénérée s#os#5#,#6 alors que la transition s#os#1, interdite par symétrie est rendue légèrement permise par le couplage vibronique. Les dérivés du triphenylene étudiés, présentant des phases colonnaires plus ou moins ordonnées, nous ont permis d'étudier, a l'aide de la théorie excitonique, l'influence des mouvements moléculaires et de l'ordre intra colonnaire sur les propriétés spectroscopiques de ces phases. Nous avons montre que l'énergie d'excitation est délocalisée pour la transition s#os#5#,#6 et localisée sur une molécule pour la transition s#os#1 et qu'une augmentation du désordre intra colonnaire, ne change pratiquement pas la position de la bande d'absorption correspondant a la transition s#os#5#,#6 mais augmente la force osculatrice de la transition s#os#1. A température ambiante, le transfert non radiatif de l'énergie d'excitation a l'état Singulet est incohérent et la migration de cet exciton localise se fait suivant un mécanisme de marche aléatoire. L'étude de ce mouvement stochastique, a l'aide de simulations Monte-Carlo, a permis de montrer que la migration d'énergie était unidimensionnelle au temps court et devenait ensuite tridimensionnelle. L'ajustement paramétrique des déclins d'émission de fluorescence de couches minces d'alkyloxytriphenylene, dopées par des pièges pour l'énergie d'excitation, nous a permis de déterminer l'évolution spatiale et temporelle (distance de propagation, temps de saut, dimensionnalité) de l'énergie d'excitation dans ces phases
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Kamoun, Fathallah Ines. "Etude de quelques propriétés des équations aux dérivées partielles : propagation des singularités, identification du potentiel et stabilisation." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2009. http://www.theses.fr/2009VERS0036.
Full textAbstract:
Cette thèse se compose de trois parties. Dans la première partie, on étudie la propagation du front d’onde analytique pour les solutions de l’équation de Schrödinger « généralisée » (le laplacien est remplacé par une puissance du laplacien) à coefficients variables. En définissant une géométrie générale du front d’onde analytique, on obtient des résultas de propagation analogues à ceux déjà obtenus pour l’équation de Schrödinger à coefficients variables. Dans la deuxième partie, on étudie un problème inverse pour identifier le potentiel d’une équation de Schrödinger à partir d’une infinité de mesures effectuées sur une partie ouverte du bord. En supposant que le potentiel est connu sur un voisinage du bord, on montre un résultat de stabilité logarithmique. La dernière partie est une étude de la stabilité d’un modèle d’interaction fluide-structure. Il s’agit d’un système d’équations de la chaleur et des ondes couplées par des conditions de transmission à l’interface. En démontrant des inégalités de Carleman, on montre, sans aucune restriction géométrique, un résultat de décroissance logarithmique<br>This thesis consists of three parts. The purpose, of the first part, is to define a general geometry of the analytic wavefront set, in order to study the microlocal singularity of solutions to the Schrödinger equation with high power. In the second part, we study, in dimension n> or =3, the inverse problem of determining the potential q of the Schrödinger equation from infinity measurements on any open subset of the boundary. Provided that q is known in a neighborhood of the boundary, we prove the logarithmic stability estimate. The last part is devoted to the study of a coupled system consisting in a wave and heat equations coupled through transmission condition along a steady interface. This system is a linearized model for fluid-structure interaction introduced by Rauch, Zhang and Zuazua for a simple transmission condition and by Zhang and Zuazua for a natural transmission condition. Using an abstract Theorem of Burq and a new Carleman estimate shown near the interface, we complete the results obtained by Zhang and Zuazua and by Duyckaerts. We show, without any geometric restriction, a logarithmic decay result
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Jamond, Olivier. "Propagation numérique de zones critiques dans un pneumatique par approches multi-modèles." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2011. http://www.theses.fr/2011ECAP0020/document.
Full textAbstract:
Ces travaux se sont attachés au développement, à l’implémentation et à la validation d’une stratégie numérique pour la simulation de l’évolution d’un endommagement localisé susceptible de conduire à l’apparition, puis à la propagation de fissures dans une structure complexe, incompressible. Nous avons abordé cet objectif général en procédant par étapes.Dans un premier temps, nous avons développé une méthodologie numérique innovante pour la propagation de fissures dans le cadre de la mécanique de la rupture fragile. Cette méthodologie a deux caractéristiques importantes : incluant l’enrichissement Heaviside de la méthode XFEM dans le cadre de modélisation Arlequin, cette méthodologie permet de ne pas remailler la structure initiale, au cours de la propagation de la fissure. Attachant un patch Arlequin local en fond de la fissure qui se propage, elle permet d’approcher, avec la précision nécessaire, le comportement local des champs mécaniques. Cette méthodologie a été implémentée et testée numériquement. Dans un deuxième temps, nous avons étendu cette méthodologie pour la prise en compte de l’endommagement par fatigue. Dans l’approche développée, l’initiation et la propagation de fissures sont pilotées par l’évolution du champ d’endommagement. Un modèle heuristique représentatif, fournissant les incréments de propagation d’une fissure à partir des champs d’endommagement et de contraintes au voisinage de sa pointe, est proposé. En utilisant des modèles physiques représentatifs des difficultés liées à la problématique d’initiation et de propagation de fissures, sous l’effet d’un endommagement par fatigue, nous avons montré, à travers des essais numériques, une faisabilité globale de notre approche. Dans un troisième temps, nous nous sommes intéressés à la prise en compte de la contrainte d’incompressibilité dans une modélisation Arlequin. L’intégration de cette contrainte pose pour la formulation Arlequin continue et/ou discrète des questions spécifiques : comment gérer la double contrainte dans la zone de couplage en continu et en discret ?, comment traiter les éléments partiellement incompressibles ? Des réponses sont données et étayées théoriquement et/ou numériquement. Enfin, nous avons proposé un ensemble de procédures pratiques, permettant d’évaluer, de manière générale et performante, une intersection de maillages tridimensionnels. Ces développements, nécessaires à la mise en œuvre opérationnelle du cadre Arlequin dans des codes industriels, sont validés par des résultats de calculs Arlequin 3D<br>Résumé en anglais non disponible
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Boussekine, Abdelmadjid. "Etude de la propagation des fissures par la méthode des éléments de frontière." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0034.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail est d'elaborer un modele numerique, base sur la methode des elements de frontiere, permettant de simuler le role de la fissuration dans les materiaux et les structures heterogenes. Dans la premiere partie, on rappelle tres brievement les bases theoriques de la mecanique de la rupture et des elements de frontiere. On presente ensuite les techniques d'adaptation de la methode numerique a la modelisation des fissures: subdivision du domaine en sous-regions, methode duale et discontinuite des deplacements. La mieux adaptee au code developpe au laboratoire est la premiere technique, basee sur l'introduction d'une interface fictive. Pour le calcul des parametres mecaniques de rupture, nous presentons trois approches qui sont la methode cinematique, la methode de l'element special et la methode de l'integrale de rice. Dans la deuxieme partie, nous developpons une nouvelle formulation pour le calcul des facteurs d'intensite de contraintes, adaptable au processus de generation automatique du maillage. Une strategie est proposee, modifiant seulement le maillage autour de la pointe de fissure. Le code est ensuite valide par plusieurs exemples de reference. La troisieme partie est consacree a l'application du modele dans le traitement de deux types de problemes. Tout d'abord, nous proposons une methodologie pour l'etude de la propagation en presence d'heterogeneites, introduisant une notion de parametre d'influence et montrant l'apport du modele pour etablir une bibliotheque de cas. Les resultats, associes a une loi de fissuration de fatigue du type tanaka et a une procedure apparentee a l'homogeneisation, sont destines a fournir un outil simplifie pour predire la duree de vie d'une structure en materiau heterogene fissure. La deuxieme application exploite la possibilite de traitement des problemes de contact pour montrer l'influence de la loi de frottement entre les levres de la fissure sur la trajectoire de celle-ci, et sur la duree de vie dans le cas d'une sollicitation cyclique
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Rousseau, Valérie. "Modélisation de la propagation des ondes sismiques par la méthode des moments spectraux." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20010.
Full textAbstract:
L'objectif est d'introduire une nouvelle methode de modelisation de la propagation des ondes sismiques dans des milieux heterogenes, la methode des moments spectraux. Cette methode apporte une approche nouvelle et originale au probleme de la resolution numerique des equations de propagation des ondes sismiques. Nous travaillons avec des equations de propagation du second ordre en temps et en espace. Les derivees partielles en espace sont traitees par un schema en differences finies qui nous conduit a une matrice dynamique, qui prend en compte tous les parametres du milieu etudie ainsi que les conditions aux limites imposees. A partir de cette matrice dynamique, la methode des moments spectraux nous permet de calculer, dans le domaine de fourier en temps, les fonctions de green entre des couples de sites emetteur-recepteur donnes. Le retour au domaine temporel, se fait ensuite par une transformee de fourier. Par cette methode, nous avons acces a la reponse du milieu aussi bien dans le domaine spectral que temporel
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Safatly, Elias Emile. "Méthode multiéchelle et réduction de modèle pour la propagation d'incertitudes localisées dans les modèles stochastiques." Nantes, 2012. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=cc8428f5-edf4-4ce1-96c9-42d69e43459a.
Full textAbstract:
Dans de nombreux problèmes physiques, un modèle incertain peut être traduit par un ensmble d'équations aux dérivées partielles stochastiques. Nous nous intéressons ici à des problèmes présentant de nombreuses sources d'incertitudes localisées en espace. Dans le cadre des approches fonctionnelles pour la propagation d'incertitudes, ces problèmes présentent deux difficultés majeures. La première est que leurs solutions possèdent un caractère multi-échelle, ce qui nécessite des méthodes de réduction de modèle et des stratégies de calcul adaptées. La deuxième difficulté est associée à la réprésentation de fonctions de nombreux paramètres pour la prise en compte de nombreuses variabilités. Pour résoudre ces difficultés, nous proposons tout d'abord une méthode de décomposition de domaine multi-échelle qui exploite le caractère localisé des aléas. Un algorithme itératif est proposé, qui requiert une résolution alternée de problèmes globaux et de problèmes locaux, ces derniers étant définis sur des patchs contenant les variabilités localisées. Des méthodes d'approximation de tenseurs sont ensuite utilisées pour la gestion de la grande dimension paramétrique. La séparation multi-échelle améliore le conditionnement des problèmes à résoudre et la convergence des méthodes d'approximation de tenseurs qui est liée aux propriétés spectrales des fonctions à décomposer. Enfin, pour la prise en compte de variabilités géométriques localisées, des méthodes spécifiques basées sur les approches de domaines fictifs sont introduites<br>In many physical problems, an uncertain model can be represented as a set of stochastic partial differential equations. We are here interested in problems with many sources of uncertainty with a localized character in space. In the context of functional approaches for uncertainty propagation, these problems present two major difficulties. The first one is that their solutions are multi-scale, which requires model reduction methods and appropriate computational strategies. The second difficulty is associated with the representation of functions of many parameters in order to take into account many sources of uncertainty. To overcome these difficulties, we first propose a multi-scale domain decomposition method that exploits the localized side of uncertainties. An iterative algorithm is proposed, which entails the alternated resolution of global and local problems, the latter being defined on patches containing localized variabilities. Tensor approximation methods are then used to deal with high dimensional functional representations. Multi-scale separation improves the conditioning of local and global problems and also the convergence of the tensor approximation methods which is related to the spectral content of functions to be decomposed. Finally, for the handling of localized geometrical variability, specific methods based on fictitious domain approaches are introduced
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Ayari, Mohamed Iadh. "Sur certaines classes de solutions des équations aux dérivées partielles obtenues par la méthode des symétries conditionnelles." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape11/PQDD_0015/NQ43465.pdf.
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Paul, Bertrand. "Modélisation de la propagation de fractures hydrauliques par la méthode des éléments finis étendue." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0182/document.
Full textAbstract:
La perméabilité des roches est fortement influencée par la présence de fractures car ces dernières constituent un chemin préférentiel pour l’écoulement des fluides. Ainsi la présence de fractures naturelles est un facteur déterminant pour la productivité d’un réservoir. Dans le cas de roches à faible conductivité, des techniques de stimulation telle que la fracturation hydraulique sont utilisées pour en augmenter la perméabilité et rendre le réservoir exploitable d’un point de vue économique. A l’inverse, dans le cas du stockage géologique, la présence de fractures dans la roche représente un danger dans la mesure où elle facilite le transport et la migration des espèces disséminées dans la roche. Pour le stockage de CO2, les fuites par les fractures présentes dans les couvertures du réservoir et la réactivation des failles constituent un risque majeur. Et en ce qui concerne le stockage géologique de déchets radioactifs, la circulation de fluide dans des réseaux de fractures nouvelles ou réactivées au voisinage de la zone de stockage peut aboutir à la migration de matériaux nocifs. Il est donc important de prévoir les effets de la présence de fractures dans un réservoir. Le but de cette thèse est le développement d’un outil numérique pour la simulation d’un réseau de fractures et de son évolution sous sollicitation hydro-mécanique. Grâce à sa commodité, la méthode des éléments finis étendue (XFEM) sera retenue et associée à un modèle de zone cohésive. La méthode XFEM permet en effet l’introduction de fissures dans le modèle sans nécessairement remailler en cas de propagation des fissures. L’écoulement du fluide dans la fissure et les échanges de fluide entre la fissure et le milieu poreux seront pris en compte via un couplage hydro-mécanique. Le modèle est validé avec une solution analytique asymptotique pour la propagation d’une fracture hydraulique plane dans un milieu poroélastique en 2D comme en 3D. Puis, nous étudions la propagation de fractures hydrauliques sur trajets inconnus. Les fissures sont initialement introduites comme des surfaces de fissuration potentielles étendues. Le modèle de zone cohésive sépare naturellement les domaines adhérents et ouverts. Les surfaces potentielles de fissuration sont alors actualisées de manière implicite par un post-traitement de l’état cohésif. Divers exemples de réorientation de fissures hydrauliques et de compétition entre fissures voisines sont analysés. Enfin, nous présentons l’extension du modèle aux jonctions de fractures hydrauliques<br>The permeability of rocks is widely affected by the presence of fractures as it establishes prevailing paths for the fluid flow. Natural cracks are then a critical factor for a reservoir productiveness. For low permeability rocks, stimulation techniques such as hydrofracturing have been experienced to enhance the permeability, so that the reservoir becomes profitable. In the opposite, when it comes to geological storage, the presence of cracks constitutes a major issue since it encourages the leak and migration of the material spread in the rock. In the case of CO2 storage, the scenario of leakage across the reservoir seal through cracks or revived faults is a matter of great concern. And as for nuclear waste storage, the fluid circulation in a fracture network around the storage cavity can obviously lead to the migration of toxic materials. It is then crucial to predict the effects of the presence of cracks in a reservoir. The main purpose of this work is the design of a numerical tool to simulate a crack network and its evolution under hydromechanical loading. To achieve this goal we chose the eXtended Finite Element Method (XFEM) for its convenience, and a cohesive zone model to handle the crack tip area. The XFEM is a meshfree method that allows us to introduce cracks in the model without necessarily remeshing in case of crack propagation. The fluid flow in the crack as well as the exchanges between the porous rock and the crack are accounted for through an hydro-mechanical coupling. The model is validated with an analytical asymptotic solution for the propagation of a plane hydraulic fracture in a poroelastic media, in 2D as well as in 3D. Then we study the propagation of hydraulic fractures on non predefined paths. The cracks are initially introduced as large potential crack surfaces so that the cohesive law will naturally separate adherent and debonding zones. The potential crack surfaces are then updated based on a directional criterion appealing to cohesive integrals only. Several examples of crack reorientation and competition between nearby cracks are presented. Finally, we extend our model to account for the presence of fracture junctions
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Leclère, Jean-Michel. "Modélisation parallèle de la propagation d'ondes dans structures par éléments finis adaptatifs." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2001. http://www.theses.fr/2001ECAP0737.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de montrer qu'une combinaison appropriée entre le calcul parallèle et le calcul adaptatif est possible et permet d'aboutir à une modélisation efficace et fiable de la propagation d'ondes avec des charges de calculs également distribuées entre les processeurs et des erreurs numériques contrôlées. La modélisation de la propagation d'ondes dans les structures en régime transitoire pour les hautes fréquences nécessite des méthodes numériques précises et le recours à des discrétisations très fines, tant en espace qu'en temps. Ce type de modélisation est donc très exigeant en temps de calculs et en taille mémoire. Pour traiter ces problèmes, le calcul parallèle, à l'aide d'une méthode de décomposition de domaines, offre une solution naturelle et prometteuse. Étant donné le caractère très localisé des phénomènes ondulatoires, la méthode des éléments finis adaptatifs est très intéressante. En effet, placer les éléments de discrétisation numérique très fins seulement là où c'est nécessaire en espace et en temps permet d'optimiser les couts de calculs tout en contrôlant la qualité de la simulation. Le couplage de la méthode adaptative et du calcul parallèle permet une modélisation efficace si la distribution des charges sur les processeurs, qui évolue au cours du temps et du processus adaptatif, est également repartie. Une méthode géométrique est utilisée pour sa mise à jour. La mise en œuvre de l'adaptativité, de la résolution parallèle et de l'équilibrage dynamique des charges a été réalisée dans un code orienté objet à haut niveau d'abstraction et a débouché sur un processus général, automatisé et automatique pour simuler la propagation des ondes dans des structures tridimensionnelles et des structures minces assemblées.
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Jamet, Guillaume. "Modélisation d'ondes sismo-acoustiques par la méthode des éléments spectraux : application à un séisme en Atlantique Nord." Thesis, Brest, 2014. http://www.theses.fr/2014BRES0030/document.
Full textAbstract:
Depuis plus de deux décennies, I'enregistrement des signaux hydroacoustiques par des hydrophones dans le canal SOFAR (SOund Fixing And Ranging) a permis la détection et la localisation de nombreux séismes de faible magnitude dans I'océan. Cependant, I'interprétation de ces signaux est actuellement incomplète. La complexité de la conversion des ondes sismiques en ondes acoustiques, appelées « ondes T », au niveau du plancher océanique, et de leur propagation dans la tranche d'eau n'est pas intégralement comprise et ne permet pas d'extraire beaucoup d'informations sur les séismes à leur origine. Une simulation numérique de ces signaux est proposée pour identifier et comprendre les paramètres environnementaux et les phénomènes majeurs entrant en jeu dans la génération des ondes T. L'approche proposée est la méthode des éléments spectraux, mise en œuvre dans le code SPECFEM2D. Cette approche s'avère adaptée à cet usage car elle permet d'aborder le phénomène de la génération et la propagation des ondes T dans son ensemble en tenant compte ses principales caractéristiques : le couplage fluide/solide (propagation sismique, conversion, et propagation acoustique), les profils de vitesse d'onde dans I'eau et dans la croute, et le tenseur des moments sismiques donnant le diagramme de radiation de la source. Les signaux simulés présentent des formes, des durées, des temps d'arrivée, et des amplitudes relatives tout à fait comparables aux enregistrements réels. Les différences observées proviennent sans doute du traitement 2D du problème et d'une représentation trop simpliste des environnements et de la source sismique<br>For more than 2 decades, recording of hydroacoustic signals in the sopen channel (Sound Fixing And Ranging) has allowed the detection and localization of many low-magnitude earthquakes in the ocean. However the interpretation of these signals is still incomplete.The generation of acoustic waves, known as T-waves, resulting from the conversion of seismic waves into acoustic waves at the sea-bottom, and their propagation in the water column are not yet fully understood, which prevents to extract more information about the earthquakes they originate from. Here, we use numerical modelling to identify and understand the main environmental parameters and phenomena that control the generation and propagation of acoustic T-waves in the ocean. The proposed approach is a spectral element method, implemented in the code SPECFEM2D, which allows to address the problem in a comprehensive way taking into account the solid/fluid coupling (seismic propagation, conversion, acoustic propagation), velocity profiles of the waves in the crust and the ocean, and the moment tensor of the earthquake that defines the radiation pattern of the seismic source. Simulated acoustic signals present many similarities in the shape, duration, arrival times and amplitudes of the predicted T-waves with observed T-waves. Differences are likely due to the 2D representation of the problem and to the simplistic representation of the environment and of the seismic source
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Bourdet, Ana Cristina. "Atténuation des réponses transitoires par traitement hybride piézoélectrique / viscoélastique en utilisant un modèle à dérivées fractionnaires." Paris, CNAM, 2004. http://www.theses.fr/2004CNAM0482.
Full textAbstract:
Ce travail présente une formulation éléments finis de poutre sandwich adaptative pour l’atténuation des vibrations. La poutre est composée d’un cœur viscoélastique et des peaux stratifiées élastiques/piézoélectriques. Le couplage électromagnétique est pris en compte à travers la modification de la matrice de rigidité de chaque sous-couche piézoélectrique (cas capteur) et l’imposition d’un chargement mécanique fonction du voltage imposé (cas actionneur). La formulation éléments finis proposée ne possède pas de degré de liberté électrique. Pour décrire le comportement viscoélastique du cœur, le modèle fractionnaire de Zener est utilisé. La résolution des équations de mouvement est réalisée par un schéma d’intégration de Newmark combiné à l’approximation de Grünwald pour les dérivées fractionnaires. La formulation éléments finis de poutre sandwich est étendue au cas des grands déplacements et des grandes rotations<br>This work presents a finite element formulation for vibration reduction of an adaptive sandwich beam composed of a viscoelastic core and elastic/piezoelectric laminated faces. The electromechanical coupling is taken into account by modifying the stiffness matrix of the piezoelectric layers (sensor) and by applying a mechanical load written in terms of the applied tension (actuator). The finite element formulation has no electrical degrees-of-freedom. The fractional derivative Zener model is used to characterize the viscoelastic behaviour of the core. Equations of motion are solved using a direct time integration method based on the Newmark scheme in conjunction with the Grünwald approximation of fractional derivatives. An extension to finite displacements and rotations into the finite element formulation is proposed
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Kandate, Rodrigue Marius. "Etude de champs acoustiques en écoulement interne par la méthode des éléments finis." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2365.
Full textAbstract:
Le travail presente ici est consacre a l'etude des phenomenes de propagation et d'attenuation des ondes acoustiques dans des conduits presentant des discontinuites et contenant un milieu en mouvement. Les equations generales de la mecanique des fluides sont rappelees afin d'etablir celles qui gouvernent la propagation acoustique en presence d'ecoulement. La modelisation des phenomenes de propagation et d'attenuation des ondes acoustiques est ensuite basee sur les formes primitives (u, v, p) de ces equations dont la resolution est effectuee a partir d'une methode numerique d'elements finis. La methode est tout d'abord appliquee a la determination des modes de resonance de cavites en ecoulement. Nous montrons les effets de convection et de refraction du milieu moyen, qui tend a diminuer les frequences de resonance et a deformer les champs acoustiques. Nous mettons egalement en evidence la presence de modes hydrodynamiques dont les frequences sont des multiples du nombre de mach. L'etude de l'attenuation acoustique dans un silencieux dissipatif de longueur finie permet ensuite de montrer comment varie l'absorption acoustique en fonction des parametres physiques caracteristiques du materiau en paroi et de la nature de l'ecoulement moyen. Nous etudions par la suite les performances acoustiques d'un resonateur a deux cols. Nos resultats montrent notamment que dans un tel silencieux la theorie des ondes planes n'est pas valable dans la gamme de hautes frequences, ceci etant du aux effets des modes transverses. On note egalement une reduction des pertes par transmission des lors qu'on est en presence d'un ecoulement. Enfin, nous avons simule un systeme sources de type monopolaire en paroi d'un conduit contenant un milieu en mouvement, base sur le principe de l'absorption active. Le modele mis au point reproduit correctement le phenomene de reduction de bruit, y compris en presence d'ecoulement
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Guénégou, Lionel. "Étude de structures planes anisotropes par la méthode du gradient de phase." Le Havre, 2007. http://www.theses.fr/2007LEHA0003.
Full textAbstract:
L'étude consiste à vérifier l'efficacité de la méthode du gradient de phase sur des structures planes anisotropes. Les dérivées partielles de la phase du coefficient de réflexion par rapport à la fréquence, à l'angle d'incidence et à l'angle azimutal sont étudiées. Les caractéristiques des ondes se propageant dans les plaques, à savoir les courbes de dispersion et de réémission, mais aussi les vitesses d'énergie sont obtenues simplement et précisément en étudiant ces dérivées. Cette méthode permet d'obtenir correctement les pôles fréquentiels et angulaires polaires et azimutaux en s'affranchissant de calculs dans les plans complexes. Elle permet d'estimer les composantes de la vitesse d'énergie en rendant inutile des calculs énergétiques fastidieux. Une étude expérimentale a été menée sur une plaque composite. La comparaison de la dérivée fréquentielle théorique dans le cas viscoélastique et de la dérivée fréquentielle expérimentale permet de résoudre en partie le problème inverse<br>This study deals with the validation of the phase gradient method for anisotropic plates. The derivatives of the phase of the reflection coefficient with respect to the frequency, the incidence angle and the azimutal angle are studied. The characteristics of the propagating waves in plates, that is to say the dispersion and the reemission curves, but also the energy velocities are simply and accurately obtained by studying those derivatives. The phase gradient method is shown to be an alternative method to root findings in the frequency and the angular complex planes and it permits to obtain good estimates of the frequency and the polar and azimuthal angular resonances. This method allows us to avoid heavy energetic calculations and to estimate the components of the energy velocity. An experimental study has been carried out with a viscoelastic composite plate. The comparative study of the theoritical and experimental frequency derivatives leads to partly solve the inverse problem
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Filipe, Margarida. "Étude mathématique et numérique d'un problème d'interaction fluide-structure dépendant du temps par la méthode de couplage éléments finis-équations intégrales." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1994. http://www.theses.fr/1994EPXX0035.
Full text
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Veyret, Damien. "Modélisation tridimensionnelle de la propagation d'un front de fusion par la méthode des éléments finis." Aix-Marseille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX11336.
Full textAbstract:
Une etude bibliographique sur l'approche numerique de la transition de phase solide/liquide a ete effectuee dans le premier chapitre. Le probleme de changement de phase a ete resolu par une approche implicite, seule apte a resoudre aisement un probleme tridimensionnel. Dans le deuxieme chapitre les trois principaux modeles numeriques implicites permettant de suivre la propagation du front de fusion sont etudies: 1) une technique de capacite calorifique equivalente; 2) une technique de source interne fictive; 3) une technique enthalpique. Un modele de simulation de la resistance de contact 2d et 3d a ete developpe. L'etude du probleme instationnaire a conduit a implanter, dans le troisieme chapitre, une methode de resolution des equations differentielles du premier ordre par rapport au temps a pas auto-adaptatifs. Deux approches sont detaillees; la premiere, par une resolution de type runge-kutta, est mieux adaptee aux problemes fortement non-lineaires. La seconde, appelee methode de bulirsch-stoer, s'accorde mieux de problemes lineaires, ou faiblement non-lineaires. La formulation elements finis pour resoudre un probleme tridimensionnel instationnaire non-lineaire est ensuite presentee. Une comparaison entre les methodes implantees et celles de la litterature sur des cas tests conclut ce chapitre: elle montre, d'une part une bonne concordance avec les resultats issus de la litterature, d'autre part la capacite de la methode a source interne fictive a traiter une large gamme de problemes. Un modele physique prenant en compte les transferts thermiques conductifs dans les phases solide et liquide du metal, ainsi que les resistances thermiques de contact aux interfaces est developpe dans le quatrieme chapitre. Dans le cinquieme chapitre, les resultats numeriques obtenus a partir du modele sont compares avec les resultats experimentaux obtenus lors d'une campagne d'essais sur une bombe repr
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Huguet, Frédéric. "Modélisation et calcul du flot de scène stéréoscopique par une méthode variationnelle." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10053.
Full textAbstract:
En vision par ordinateur, le flot de scène représente le déplacement des points d'une surface située dans une scène 3D quelconque, entre deux instants consécutifs. Il s'agit donc d'un champ vectoriel 3D. Celui-ci est particulièrement utile dans l'analyse des déformations d'une surface quelconque, observée par un système d'au moins deux caméras. Cette thèse traite de l'estimation du flot de scène et d'une application dans le domaine de la géophysique. Elle s'est déroulée dans le cadre de l'ACI GEOLSTEREO, en collaboration étroite avec le laboratoire Geosciences Azur, situé à Sophia Antipolis (06, UMR 6526 - CNRS - UNSA - UPMC- IRD). Nous proposons d'estimer le flot de scène en couplant l'évaluation du flot optique dans les séquences d'images associées à chaque caméra, à l'estimation de la correspondance stéréo dense entre les images. De plus, notre approche évalue, en même temps que le flot de scène, les occultations à la fois en flot optique et en stéréo. Nous obtenons au final un système d'EDP couplant le flot optique et la stéréo, que nous résolvons numériquement à l'aide d'un algorithme multirésolution original. Alors que les précédentes méthodes variationnelles estimaient la reconstrution 3D au temps t et le flot de scène séparément, notre méthode estime les deux simultanément. Nous présentons des résultats numériques sur des séquences synthétiques avec leur vérité terrain, et nous comparons également la précision du flot de scène projeté dans une caméra avec une méthode récente et performante d'estimation variationnelle du flot optique. Des résultats sont présentés sur une séquence stéréo réelle, se rapportant à un mouvement non rigide et à de larges discontinuités. Enfin, nous présentons l'approche originale de modélisation physique 3D utilisée au laboratoire Geosciences Azur. Nous décrivons la mise en place du dispositif stéréoscopique associé, ainsi que le déroulement de l'expérience. Des résultats de reconstruction 3D, d'estimation du flot de scène, et de suivi de la déformation d'une surface sont montrés dans le chapitre 4 de la thèse<br>The scene flow is the displacement vector of any surface points estimated between two consecutive moments. Mathematically it is a three-dimensionnal vector field. This one is useful when any surface temporal deformation has to be studied, using two or more cameras. This thesis handles the scene flow computation and shows the use of this one for a geophysical project. In this aim, we worked with the geophysics sciences laboratory named Geosciencez Azur, which is located in Sophia Antipolis (Alpes Maritimes, UMR 6526 - CNRS - UNSA - UPMC- IRD). This paper presents a method for scene flow estimation from a calibrated stereo image sequence. The scene flow contains the 3-D displacement field of scene points, so that the 2-D optical flow can be seen as a projection of the scene flow onto the images. We propose to recover the scene flow by coupling the optical flow estimation in both cameras with dense stereo matching between the images, thus reducing the number of unknowns per image point. Moreover our approach handles occlusions both for the optical flow and the stereo. We obtain a partial differential equations system coupling both the optical flow and the stereo, which is numerically solved using an original multi-resolution algorithm. Whereas previous variational methods were estimating the 3-D reconstruction at time t and the scene flow separately, our method jointly estimates both. We present numerical results on synthetic data with ground truth information, and we also compare the accuracy of the scene flow projected in one camera with a state-of-the-art single-camera optical flow computation method. Results are also presented on a real stereo sequence with large motion and stereo discontinuities. We finally present the original approach developed in Geosciences Azur to study the gravitary mountain landslides, the 3D physical modelling. We describe the experimental stereo device used to track the deformations of the reduced moutain model used by the geophysicists. 3D reconstruction and scene flow results are shown, as well as the tracking of the observed surface deformations, in the fourth chapter of the thesis
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Huguet, Frédéric. "Modélisation et calcul du flot de scène stéréoscopique par une méthode variationnelle." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00421958.
Full textAbstract:
En vision par ordinateur, le flot de scène représente le déplacement des points d'une surface située dans une scène 3D quelconque, entre deux instants consécutifs. Il s'agit donc d'un champ vectoriel 3D. Celui-ci est particulièrement utile dans l'analyse des déformations d'une surface quelconque, observée par un système d'au moins deux caméras. <br />Cette thèse traite de l'estimation du flot de scène et d'une application dans le domaine de la géophysique. Elle s'est déroulée dans le cadre de l'ACI GEOLSTEREO, en collaboration étroite avec le laboratoire Geosciences Azur, situé à Sophia Antipolis (06, UMR 6526 - CNRS - UNSA - UPMC- IRD). <br /><br />Nous proposons d'estimer le flot de scène en couplant l'évaluation du flot optique dans les séquences d'images associées à chaque caméra, à l'estimation de la correspondance stéréo dense entre les images. De plus, notre approche évalue, en même temps que le flot de scène, les occultations à la fois en flot optique et en stéréo. Nous obtenons au final un système d'EDP couplant le flot optique et la stéréo, que nous résolvons numériquement à l'aide d'un algorithme multirésolution original.<br />Alors que les précédentes méthodes variationnelles estimaient la reconstrution 3D au temps $t$ et le flot de scène séparément, notre méthode estime les deux simultanément. Nous présentons des résultats numériques sur des séquences synthétiques avec leur vérité terrain, et nous comparons également la précision du flot de scène projeté dans une caméra avec une méthode récente et performante d'estimation variationnelle du flot optique. Des résultats sont présentés sur une séquence stéréo réelle, se rapportant à un mouvement non rigide et à de larges discontinuités. <br /><br />Enfin, nous présentons l'approche originale de modélisation physique 3D utilisée au laboratoire Geosciences Azur. Nous décrivons la mise en place du dispositif stéréoscopique associé, ainsi que le déroulement de l'expérience. Des résultats de reconstruction 3D, d'estimation du flot de scène, et de suivi de la déformation d'une surface sont montrés dans le chapitre 4 de la thèse.
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Cupillard, Paul. "Simulation par la méthode des éléments spectraux des formes d'onde obtenues par corrélation de bruit sismique." Paris, Institut de physique du globe, 2008. http://www.theses.fr/2008GLOB0003.
Full textAbstract:
La forme d'onde que l'on peut obtenir en corrélant le bruit de fond sismique enregistré à deux stations distinctes constitue une signature extrêmement intéressante du milieu qui sépare les deux stations. Récemment apparu, ce type de données vient compléter les enregistrements de séismes pour étudier la structure interne de la Terre. Malheureusement, seule l'information sur la phase a été considérée jusqu'ici, et nous nous demandons dans ce travail de thêse s'il est également possible d'utiliser l'amplitude, le but ultime étant d'élaborer une simulation des formes d'onde en question par la méthode des éléments spectraux (SEM). Dans un premier temps, nous nous intéressons aux caractéristiques de corrélations obtenues grâce à du bruit généré de maniêre synthétique. Deux distributions de sources sont alors envisagées, l'une uniforme et l'autre non-uniforme, et l'atténuation est soigneusement étudiée, que le bruit corrélé soit brut, binarisé ou blanchi. Nous procédons ensuite à la simulation éléments spectraux de ces corrélations synthétiques. Pour cela, il est nécessaire de prendre en compte les amplitudes spectrales du flux de bruit anisotrope qui traverse le réseau de stations considéré. Nous nous servons alors du renversement temporel et créons une source étendue qui, placée en un récepteur et se propageant grâce à la SEM dans un milieu donné, permet de retrouver les corrélations de bruit effectuées entre ce récepteur et les autres stations du réseau. Le résultat est démontré non seulement numériquement mais aussi d'un point de vue théorique en manipulant le théorême de représentation. Par ailleurs, le code éléments spectraux utilisé est présenté en détails avant d'être validé. Il permet de modéliser la propagation des ondes sismiques à l'échelle régionale et est employé, à titre d'exemple, pour simuler des séismes dans un modêle 3D de l'Europe. Enfin, une application à des corrélations issues du bruit sismique réel est exposée. Nous y discutons les problêmes liés à la variation spatio-temporelle des sources de bruit et montrons des résultats qui laissent présager un bel avenir à notre méthode<br>The waveform we can obtain by correlating ambient seismic noise recorded at two different stations gives an interesting signature of the media between these stations. This provides a new type of data that can be used to investigate the Earth's structure, as the earthquakes records do. Only the phase information has been considered from noise correlations for now and we would like to know in this work whether the amplitude can also be used or not. Ultimately, our aim is to process a spectral element simulation of the entire waveforms. In a first time, we study the features of correlations generated with synthetic seismic noise. Both uniform and non-uniform sources distributions are investigated and the effect of attenuation is carefully detailed for raw, 1-bit and whitened noise. In a second time, we compute a spectral element simulation of these synthetic correlations. The main difficulty is to take into account the amplitudes of the anisotropic noise flux that goes across the stations network. To do so, we use the time-reversal technique and we create a extended source that is positioned at a station and then propagated with the SEM ina certain Earth's model to retrieve waveforms corresponding to correlations between this station and the other receivers of the network. The result is demonstrated numerically as well as theoretically using the representation theorem. Moreover, the spectral element code we use is presented, with an accurated validation and two examples of wavefields generated by earthquakes in a 3D model of Europe. To end up, we apply our time-reversal process to correlations from real seismic noise. We discuss problems due to space-time variations of the noise sources and we show very encouraging results
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Mercado-Saucedo, Alberto Carlos. "Quelques problèmes inverses et de contrôlabilité : transmission des ondes et transport-diffusion." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2007. http://www.theses.fr/2007VERS0033.
Full textAbstract:
L’objet de cette thèse c’est l’étude de certains inégalités inverses pour les solutions des quelques équations en dérivées partielles linéaires. Dans le premier chapitre nous étudions les propriétés de contrôlabilité pour l’équation de transport pure, aussi que propriétés de convergence des solutions de l’équation de transport diffusion vers les solutions de l’équation du transport quand le coefficient de diffusion tombe vers zéro. Nous en déduisons une borne pour la norme du contrôle approche quand la diffusion tombe vers zéro. Dans le deuxième chapitre nous considérons une équation de transmission des ondes dans deux domaines in Rn, avec vélocité a1 dans le domaine intérieure et a2 dans le domaine extérieure. Sous les hypothéses a2 < a1 et certain hypothéses de convexité pour le domaine intérieure, nous montrons une inégalité de Carleman pour les solutions de ce problème. En utilisant cette inégalité, nous obtenons la stabilité Lipschitz pour le problème inverse de déterminer le potentiel stationnaire dans l’équation d’ondes avec des données Dirichlet et coefficient principal discontinu, avec une mesure de la dérivé normale dans la frontière<br>The object of this thesis is the study of inverse inequalities for some linear partial differential equations. In the first chapter we study the linear transport-diffusion equation with a diffusion coefficient given by a small positive parameter. We study the controllability for the transport equation and the convergence of the solutions of the transport-diffusion equation when the diffusion goes to zero. We deduce some bound for the cost of the approximate controllability for the transport diffusion equation when the diffusion goes to zero. In the second chapter we consider a transmission wave equation in two embedded domains in Rn, where the speed is a1 > 0 in the inner domain and a2 > 0 in the outer domain. We prove a global Carleman inequality for this problem under some convexity hypothesis for the inner domain, and assuming a2 < a1. As a consequence of this inequality, we obtain uniqueness and Lipschitz stability for the inverse problem of retrieving a stationary potential for the wave equation with Dirichlet data and discontinuous principal coefficient from a single time-dependent Neumann boundary measurement
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Lalonde, Sébastien. "Modélisation de la propagation des fissures dans les engrenages par la méthode des éléments de frontières." Mémoire, École de technologie supérieure, 2008. http://espace.etsmtl.ca/108/1/LALONDE_S%C3%A9bastien.pdf.
Full textAbstract:
La fatigue en flexion est responsable de plus de 30% des défaillances des systèmes
d'engrenage et par conséquent, engendre des pertes substantielles. 11 devient donc essentiel
de bien comprendre ce phénomène afin d'en minimiser les impacts souvent néfastes.
Ce projet d'étude propose donc la modélisation de la fafigue en flexion des engrenages
basée sur les concepts d'endommagement et de la mécanique de la rupture. Visant le
développement d'une méthode d'analyse systématique et complète du problème, une
approche générale a été adoptée pour ainsi traiter les phases d'initiation et de propagation de
la fissuration.
Le modèle a été réalisé par la Méthode des Équations Intégrales de Frontières (MEIF) qui
s"esl avérée très efficace. Outre l'élaboration d'un outil d'analyse définissant les bases de
Félude du phénomène, deux contributions importantes découlent de celte recherche. 1 - Le
développement d'une nouvelle technique de modélisation des fissures pour la MEIF;
2 - L'introduction d'un nouveau critère d'initiation de fissure, basé sur une combinaison
vectorielle du cisaillement et de la tension.
Une validation par comparaison à des mesures expérimentales, tirées d'essais de fatigue
réalisés dans le cadre de ce projet, a permis de conclure à une excellente précision du
modèle au plan de la propagation. Du côté de l'initiation, les résultats ont démontré que
l'approche proposée était cohérente avec les observations.
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Francoeur, Dany. "Méthode d'identification paramétrique pour la surveillance in situ des joints à recouvrement par propagation d'ondes vibratoires." Thèse, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1933.
Full textAbstract:
Cette thèse de doctorat s'inscrit dans le cadre de projets CRIAQ (Consortium de recherche et d'innovation en aérospatiale du Québec) orientés vers le développement d'approches embarquées pour la détection de défauts dans des structures aéronautiques. L'originalité de cette thèse repose sur le développement et la validation d'une nouvelle méthode de détection, quantification et localisation d'une entaille dans une structure de joint à recouvrement par la propagation d'ondes vibratoires. La première partie expose l'état des connaissances sur l'identification d'un défaut dans le contexte du Structural Health Monitoring (SHM), ainsi que la modélisation de joint à recouvrements. Le chapitre 3 développe le modèle de propagation d'onde d'un joint à recouvrement endommagé par une entaille pour une onde de flexion dans la plage des moyennes fréquences (10-50 kHz). À cette fin, un modèle de transmission de ligne (TLM) est réalisé pour représenter un joint unidimensionnel (1D). Ce modèle 1D est ensuite adapté à un joint bi-dimensionnel (2D) en faisant l'hypothèse d'un front d'onde plan incident et perpendiculaire au joint. Une méthode d'identification paramétrique est ensuite développée pour permettre à la fois la calibration du modèle du joint à recouvrement sain, la détection puis la caractérisation de l'entaille située sur le joint.Cette méthode est couplée à un algorithme qui permet une recherche exhaustive de tout l'espace paramétrique.Cette technique permet d'extraire une zone d'incertitude reliée aux paramètres du modèle optimal. Une étude de sensibilité est également réalisée sur l'identification. Plusieurs résultats de mesure sur des joints à recouvrements 1D et 2D sont réalisées permettant ainsi l'étude de la répétabilité des résultats et la variabilité de différents cas d'endommagement. Les résultats de cette étude démontrent d'abord que la méthode de détection proposée est très efficace et permet de suivre la progression d'endommagement. De très bons résultats de quantification et de localisation d'entailles ont été obtenus dans les divers joints testés (1D et 2D). Il est prévu que l'utilisation d'ondes de Lamb permettraient d'étendre la plage de validité de la méthode pour de plus petits dommages. Ces travaux visent d'abord la surveillance in-situ des structures de joint à recouvrements, mais d'autres types de défauts. (comme les disbond) et. de structures complexes sont également envisageables.
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Viquerat, Jonathan. "Simulation de la propagation d'ondes électromagnétiques en nano-optique par une méthode Galerkine discontinue d'ordre élevé." Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4109/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est de développer une méthode Galerkine discontinue d’ordre élevé capable de prendre en considération des simulations réalistes liées à la nanophotonique. Au cours des dernières décennies, l’évolution des techniques de lithographie a permis la création de structure géométriques de tailles nanométriques, révélant ainsi une large gamme de phénomènes nouveaux nés de l’interaction lumière-matière à ces échelles. Ces effets apparaissent généralement pour des objets de taille égale ou (très) inférieure à la longueur d’onde du champ incident. Ce travail repose sur le développement et l’implémentation de modèles de dispersion appropriés (principalement pour les métaux), ainsi que sur un large éventail de méthodes computationnelles classiques. Deux développements méthodologiques majeurs sont présentés et étudiés en détails: (i) les éléments courbes, et (ii) l’ordre d’approximation local. Ces études sont accompagnées de plusieurs cas-tests réalistes tirés de la nanophotonique<br>The goal of this thesis is to develop a discontinuous Galerkin time-domain method to be able to handle realistic nanophotonics computations. During the last decades, the evolution of lithography techniques allowed the creation of geometrical structures at the nanometer scale, thus unveiling a variety of new phenomena arising from light-matter interactions at such levels. These effects usually occur when the device is of comparable size or (much) smaller than the wavelength of the incident field. This work relies on the development and implementation of appropriate models for dispersive materials (mostly metals), as well as on a large panel of classical computational techniques. Two major methodological developments are presented and studied in details: (i) curvilinear elements, and (ii) local order of approximation. This work is complemented with several physical studies of real-life nanophotonics applications
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Bouizi, Abdelillah. "Résolution des équations de l'acoustique linéaire par une méthode d'éléments finis mixtes." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1989. http://www.theses.fr/1989ECDL0005.
Full textAbstract:
Présentation d'un modèle numérique pour l'étude des problèmes linéaires de l'acoustique intérieure. Les solutions proposées développent un formalisme mixte traduisant sous forme variationnelle les équations de conservations de la masse et de la quantité de mouvement du fluide. La discrétisation par éléments finis isoparamétriques utilise une approximation quadratique du champ vectoriel de vitesse et du champ scalaire de pression.
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El, Hachemi Mohamed. "Analyse de discontinuités de transitions hyperfréquences par une méthode de différences fines temps-fréquences." Metz, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1998/El_Hachemi.Mohamed.SMZ9855.pdf.
Full textAbstract:
La simulation, des phénomènes lies aux problèmes de propagation électromagnétique, par la méthode des différences finies domaine temps (DFDT) est un outil récent dont l'efficacité a été démontré dans des cas typiques. Cette méthode, initialement proposé par Yee, pour étudier les problèmes de diffusion électromagnétique et ensuite les questions de rayonnement, est étendue, dans ce mémoire, à l'étude des discontinuités en introduisant des conditions aux limites originales. Dans un but de transparence, ce mémoire est organisé en trois parties. La première est consacrée aux rappels théoriques sur la propagation guidée et les problèmes de discontinuités associés. La deuxième partie est consacrée aux formulations du rayonnement du dipôle, demi-longueur d'onde gainé, en présence des discontinuités diélectriques dans la gaine protectrice ; les grosses difficultés de résolution analytique rigoureuse de ces problèmes sont exposées. La troisième partie est relative à l'utilisation de la méthode DFDT, en un premier temps elle a été validée par l'étude du rayonnement du dipôle, demi-longueur d'onde simple ; ensuite des données étendues nouvelles relatives à l'effet de renforcement par les fenêtres diélectriques du brin rayonnant sont fournies. Ensuite les phénomènes liés à l'excitation en mode rectangulaire du guide par une excitation coaxiale ont été simulés, enfin en bon accord avec des observation d'autre auteurs. Une étude numérique de la correction optimale par iris a été ensuite menée à terme<br>The simulation, of phenomena related to the electromagnetic propagation, by the finites differences time domain method allows to exhibit clearly the properties of the studied system. This method, initially proposed by Yee, in order to study the problems of electromagnetic diffusion and further used for analyzing emission, is extended in this thesis to the study of the discontinuity by introducing original boundary conditions. For the sake of consistency, this memory is organized in three parts. The first part is consecrated to the theoretical recalls on the guided propagation and to the associated discontinuity problems. The second part is related to the radiation of the half wavelength sheathed dipole; in the presence of dielectrics discontinuity within the insulating layer, the analytical rigorous resolution of such problems become very heavy. The third part related to the implementation of the DFDT method, it is validated by the expression of the simple half wavelength dipole radiation, extended results related to the effect of the near field enhancement by the dielectrics windows are given. Finally sorne phenomenons due to the excitation of the rectangular mode of a guide by a coaxial excitation are computed; finaly a numerical survey of the optimal correction by an iris is led to term
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Prat, Jérome. "Mesure des propriétés optiques de milieux diffusants stratifiés par l'analyse de la rétrodiffusion d'impulsions infrarouges sub-picosecondes." Paris 13, 2002. http://www.theses.fr/2002PA132012.
Full textAbstract:
Cette thèse dont l'objectif est de développer une nouvelle méthode de diagnostic médical, repose sur l'étude fondamentale de la propagation de la lumière dans un milieu diffusant connu (problème direct) et sur la mise au point de méthodes permettant d'extraire l'information contenue dans la lumière qui a traversé un milieu inconnu (problème inverse). Nous avons développé un nouveau modèle analytique permettant d'accélérer le calcul du problème direct dans la procédure d'optimisation utilisée dans le problème inverse pour simuler les résultats expérimentaux. Cette méthode a été validée avec des simulations numériques de Monte Carlo portant sur des milieux stratifiés. Les résultats obtenus sont très satisfaisants. Parallèlement à cette étude théorique, nous avons mis en oeuvre des expériences sur des milieux artificiels réalisés au laboratoire : des impulsions laser (100 fs) sont envoyées sur des milieux stratifiés se rapprochant des milieux biologiques et une caméra à balayage de fente permet de suivre l'évolution temporelle du signal rétrodiffusé. Ce détecteur s'est cependant révélé comme étant un instrument difficile à utiliser pour ce type d'applications : sa synchronisation et sa calibration sont délicates. De plus sa dynamique n'est pas très grande. Malgré tout, nous sommes parvenus à obtenir des résultats corrects sur des milieux semi-infinis ainsi que sur des milieux à deux couches. En conclusion, nous avons démontré que l'étude du comportement spatio-temporel de la lumière rétrodiffusée par des milieux diffusants stratifiés permettait d'extraire des paramètres importants pour le diagnostic médical tels que l'épaisseur des couches, les coefficients d'absorption ou /et de diffusion. Une méthode expérimentale plus souple et plus prometteuse, devra cependant être substituée à celle que nous avons étudiée. Le "balayage de cohérence" récemment mis en oeuvre au laboratoire apportera peut être une solution à ce problème.
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Le, Bouteiller Philippe. "Approche eulérienne de l'équation de Hamilton-Jacobi par une méthode Galerkine discontinue en milieu hétérogène anisotrope : Application à l'imagerie sismique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAU035/document.
Full textAbstract:
Pouvoir déterminer la structure et la composition de l’intérieur de la Terre est un enjeu scientifique fondamental, pour la compréhension de l’organisation de la Terre profonde, des mécanismes des séismes et leur localisation en lien avec la prévention du risque sismique, pour la détection et l’exploitation des ressources naturelles telles que l’eau ou les hydrocarbures, ou encore pour toutes les activités de construction et de prévention associées au génie civil. Pour cela, les ondes sismiques sont un outil de choix. L’utilisation d’une approximation haute fréquence pour la modélisation de la propagation des ondes est avantageuse en termes de coût de calcul dès lors que plusieurs centaines, voire milliers, ou plus de longueurs d’ondes doivent être propagées. À la place de l’équation des ondes linéaire, l’approximation haute fréquence fournit trois équations aux dérivées partielles fondamentales. L’équation Eikonal, non linéaire, permet d’obtenir le temps de trajet. Une deuxième équation fournit l’angle d’émergence. L’équation Eikonal et l’équation des angles appartiennent toutes deux à la grande famille des équations de Hamilton-Jacobi. Enfin, l’équation de transport permet de calculer l’amplitude.Le tracé des rais sismiques est une technique lagrangienne qui utilise la méthode des caractéristiques pour obtenir un ensemble d’équations différentielles ordinaires à partir de ces équations aux dérivées partielles. Ces équations peuvent être intégrées facilement, donnant ainsi accès au temps de trajet et à l’amplitude le long des rais. Très largement utilisés dans la communauté géophysique du fait de leur simplicité, les outils de tracé de rais ne sont pas pour autant les plus efficaces et les plus robustes en pratique pour des applications d’imagerie et d’inversion haute résolution. En lieu et place, il peut être utile de résoudre directement les équations aux dérivées partielles par une méthode eulérienne. Durant les trois dernières décennies, une multitude de solveurs ont été développés pour l’équation Eikonal, la plupart utilisant la méthode des différences finies. Ces différents travaux visent à obtenir le meilleur compromis entre précision, coût de calcul, robustesse, facilité d’implémentation et souplesse d’utilisation.Dans cette thèse, je développe une approche différente, se basant principalement sur une méthode Galerkine discontinue. Dans le champ des mathématiques, cette méthode a été largement utilisée pour résoudre les lois de conservation et les équations de Hamilton-Jacobi. Très peu de travaux ont porté sur l'utilisation de cette méthode pour la résolution de l’équation Eikonal statique dans un contexte géophysique, et ce malgré le haut niveau de précision qu'elle apporte. C’est pourquoi, en me basant sur des travaux mathématiques, je propose un nouveau solveur Eikonal adapté au contexte géophysique. Les milieux hétérogènes complexes, anisotropes, et incluant des variations topographiques sont correctement pris en compte, avec une précision sans précédent. En y intégrant de manière robuste une stratégie de balayage rapide, je montre que ce solveur présente une très grande efficacité en deux comme en trois dimensions.J'utilise également ce solveur pour calculer l’angle d’émergence. Je développe par ailleurs un solveur voisin en volumes finis pour la résolution de l’équation de transport, permettant ainsi le calcul de l’amplitude. La variable d’état adjoint pour la tomographie sismique des temps et des pentes vérifiant une équation de transport semblable, je montre qu'on peut également la calculer à l'aide de ce solveur en volumes finis. En conséquence, je propose et analyse un ensemble consistant de solveurs pour la communauté géophysique. Ces outils devraient s’avérer utiles pour une large palette d’applications. Finalement, en guise d’illustration, je les utilise dans des schémas d’imagerie sismique, dans le but de démontrer le bénéfice apporté par une approximation haute fréquence dans ce type de schémas<br>Recovering information on the structure and the composition of the Earth's interior is a fundamental issue for a large range ofapplications, from planetology to seismology, natural resources assessment, and civil engineering. Seismic waves are a very powerful tool for that purpose. Using a high-frequency approximation for the numerical modeling of seismic wave propagation is computationally advantageous when hundreds, thousands, or more of wavelengths have to be propagated. Instead of the linear wave equation, the high-frequency approximation yields three fundamental partial differential equations. The nonlinear Eikonal equation leads to traveltime. A second equation is derived for the take-off angle. Both Eikonal and angle equations belong to the wide Hamilton-Jacobi family of equations. In addition, the transport equation leads to the amplitude.As a Lagrangian approach, seismic ray tracing employs the method of characteristics to derive a set of ordinary differential equations from these partial differential equations. They can be easily integrated, thus yielding traveltime and amplitude along rays. Widely used in the geophysical community for their simplicity, the ray-tracing tools might not be the most efficient and robust ones for practical high-resolution imaging and inversion applications. Instead, it might be desirable to directly solve the partial differential equations in an Eulerian way. In the three last decades, plenty of Eikonal solvers have been designed, mostly based on finite-difference methods. Successive works try to find the best compromise between accuracy, computational efficiency, robustness, ease of implementation, and versatility.In this thesis, I develop a different approach, mainly based on the discontinuous Galerkin method. This method has been intensively used in the mathematical field for solving conservation laws and time-dependent Hamilton-Jacobi equations. Only few investigations have been done regarding its use for solving the static Eikonal equation in a geophysical context, despite the high level of accuracy allowed by this method. Therefore, improving upon mathematical studies, I propose a new Eikonal solver suitable for the geophysical context. Complex heterogeneous anisotropic media with non-flat topographies are correctly handled, with an unprecedented accuracy. Combined with a fast-sweeping strategy in a robust way, I show that this new solver exhibits a high computational efficiency, in two dimensions as well as in three dimensions.I also employ this solver for the computation of the take-off angle. I design an additional finite-volume solver for solving the transport equation, leading to the computation of amplitude. With this solver, I also consider the computation of the adjoint-state variable for seismic tomography, since it satisfies a similar transport equation. Eventually, I propose a whole set of consistent solvers to the geophysical community. These tools should be useful in a wide range of applications. As an illustration, I finally use them in advanced seismic imaging schemes, in order to demonstrate the benefit brought by the high-frequency approximation in this kind of schemes
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Beddiaf, Sara. "Identification paramétrique de systèmes d'équations aux dérivées partielles paraboliques non linéaires en géométrie 3D par une méthode de régularisation itérative." Angers, 2013. http://laris.univ-angers.fr/_resources/logo/TheseBeddiafSara.pdf.
Full textAbstract:
S’inscrivant dans le cadre de l’identification paramétrique, les travaux présentés dans ce manuscrit ont pour but de résoudre des problèmes inverses tridimensionnels de la conduction de chaleur (PICC-3D). Diverses situations thermiques sont traitées : identification du flux de chauffe délivré par une source fixe ou mobile, estimation des coordonnées de centre de deux sources de chauffe fixes, identification des coordonnées de centre d’une ou plusieurs sources fixes en temps réduit, estimation simultanée de la position et du flux de chauffe d’une source fixe, identification de la trajectoire d’une source mobile et estimation simultanée de la trajectoire et de l’intensité du flux d’une source de chauffe mobile. Une difficulté essentielle réside en ce que de tels problèmes inverses de conduction de la chaleur (décrits par un système d’équations aux dérivées partielles non linéaires) sont mal posés au sens d’Hadamard. Considérant les mesures de température fournies par un nombre limité de capteurs placés sur une frontière différente de celle où les sources de chauffe interviennent, ces PICC-3D ont été résolus avec succès par la mise en œuvre d’une méthode de régularisation itérative du gradient conjugué (MGC). La robustesse de la méthode est illustrée en considérant des bruits de mesure réalistes. En outre, un dispositif expérimental a été utilisé afin de mesurer l’évolution du champ de températures dans une plaque soumise à une source chauffante immobile. Les expérimentations réalisées attestent de l’intérêt de la MGC dans le contexte proposé<br>In the context of parametric identification, the work presented in this manuscript is devoted to inverse heat conduction problem resolution in three-dimensional geometries (IHCP-3D). The main objective of the resolution deals with identification of one or more unknown parameters in various situations such as: heat flux identification of a fixed (or mobile source), localization of two fixed heating sources, localizations in minimal time (for one or several heating sources), simultaneous determination of time-varying heat flux and location of a fixed source, mobile source trajectory identification, simultaneous estimation of strength heat flux and source mobile trajectory in a three-dimensional domain. Such an inverse heat conduction problem (described by a set of partial differential equations) is ill-posed in Hadamard’s sense. Considering the measured temperature provided by few sensors (located on a different face from that on which sources heat), IHCP-3D were successfully solved and the unknown parameters are identified considering the implementation of an iterative regularization method: the conjugate gradient method (CGM). The robustness of the proposed identification method is illustrated considering realistic disturbances. Moreover, an experimental bench is used in order to validate the robustness of the CGM in real context
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Poernomo, Sari Sri. "Propagation acoustique dans des conduits à parois traitées en présence d'écoulement : modélisation par la méthode des éléments finis." Dijon, 2008. http://www.theses.fr/2008DIJOS029.
Full textAbstract:
Dans les secteurs de l'aéronautique ou de l'automobile, de nombreux problèmes de propagation acoustique ont lieu dans des géométries souvent complexes qui nécessitent un traitement par la méthode des éléments finis. Il est également fréquent de rencontrer dans des configurations réelles des zones assimilables à des guides d'ondes qui permettent l'emploi de méthodes modales. L'objet de ce travail est de coupler ces deux approches dans le cas de la propagation acoustique, en régime harmonique. Il concerne l'étude d'un guide d'ondes infini bidimensionnel dont une paroi est recouverte d'un matériau absorbant, en présence d'un écoulement uniforme. La technique proposée consiste à utiliser la méthode des éléments finis dans la zone perturbée qui contient les sources et à écrire une condition aux limites transparente sur les bords du domaine tronqué grâce à une décomposition modale et à la détermination d'un opérateur Dirichlet to Neumann "DtN". Cette décomposition est aisée pour un guide à parois rigides. En revanche, lorsqu'une des parois du guide est recouverte d'un matériau absorbant caractérisé par une impédance Z, des difficultés apparaissent même en l'absence d'écoulement car l'opérateur n'est plus auto-adjoint et les modes ne sont plus orthogonaux au sens du produit scalaire sur L2. Sans écoulement, nous avons écrit une condition transparente en introduisant un nouveau produit scalaire qui traduit la relation de bi-orthogonalité relative aux problèmes non auto-adjoints. En présence d'un écoulement uniforme, la formulation du problème n'est plus adaptée à l'établissement d'une véritable relation de bi-orthogonalité vérifiée de manière exacte par tous les modes. L'opérateur DtN cherché est alors décrit par un nouveau produit scalaire qui apparaît naturellement dans la formulation variationnelle du problème et pour lequel les modes du guide deviennent asymptotiquement orthogonaux. Nous avons également mis en évidence l'existence de valeurs critiques de l'impédance pour lesquelles la construction d'un opérateur DtN n'est pas possible<br>For the aerospace and automotive sectors, many acoustic propagation problems have complex geometry, requiring the use of finite element method (FEM) for some parts, whereas other parts can be seen as equivalent to waveguides, therefore allowing the use of modal methods. The aim of this work is to couple these two approaches for harmonic acoustic propagation. It concerns the study of an infinite lined guide with uniform mean flow. The proposed technique consists of using FEM in a source-containing region and writing a transparent boundary condition on the boundaries truncating the domain. This transparent boundary condition is described by a Dirichlet to Neumann (DtN) operator based on a modal decomposition. This decomposition is easy to obtain for guides with rigid boundaries. The case of a guide with absorbent material reveals problems even in the absence of flow because the operator is no longer self-adjoint and modes are no longer orthogonal under classically-defined dot product on L2. Without mean flow, a new dot product, which corresponds to a bi-orthogonality relation, is introduced to allow the writing of the transparent boundary condition. With uniform mean flow, the problem's formulation is no longer suitable to finding a bi-orhtogonality relation verified exactly for all modes. Writing the DtN operator requires defining of a new dot product, which appears naturally in the variational formulation, and for which modes tend to become asymptotically orthogonal. Some critical values of the impedances exist for which the DtN operator does not exist
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Chaillat, Stéphanie. "Méthode multipôle rapide pour les équations intégrales de frontière en élastodynamique 3-D : application à la propagation d’ondes sismiques." Paris Est, 2008. http://pastel.paristech.org/5233/01/these_chaillat.pdf.
Full textAbstract:
La simulation de la propagation d’ondes pour des configurations 3D est un domaine de recherche très actif. Le principal avantage de la BEM est de ne discrétiser que les frontières du domaine. Elle est ainsi bien adaptée aux domaines infinis. Cependant, la BEM classique conduit à des matrices pleines et donc à des coûts de calcul et mémoire importants. La FMM a permis d’augmenter de manière significative les capacités de la BEM dans beaucoup de domaines d’application. Dans ce travail, la FMM est étendue aux équations de l’élastodynamique 3D dans le domaine fréquentiel, pour des domaines homogènes puis, grâce à une stratégie de couplage BE-BE, aux problèmes multi-domaines. D’autres améliorations de la méthode sont aussi présentées: préconditionnement, réduction du nombre de moments, développement multipôle pour les fonctions de Green du demiespace. Des applications en sismologie sont présentées pour des modèles canoniques ainsi qu’au modèle de la vallée de Grenoble<br>Simulating wave propagation in 3D configurations is becoming a very active area of research. The main advantage of the BEM is that only the domain boundaries are discretized. As a result, this method is well suited to dealing with unbounded domains. However, the standard BEM leads to fully-populated matrices, which results in high computational costs in CPU time and memory requirements. The Fast Multipole Method (FMM) has dramatically improved the capabilities of BEMs for many areas of application. In this thesis, the FMM is extended to 3D frequencydomain elastodynamics in homogeneous and piecewise-homogeneous media (using in the latter case a FMM-based BE-BE coupling). Improvements of the present FM-BEM are also presented: preconditioning, reduction of the number of moments, and formulation of a multipole expansion for the half space fundamental solutions. Seismological applications are given for canonical problems and the Grenoble valley case
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Smagin, Nicolay. "Caractérisation des écoulements liquides par méthode de conjugaison de phase paramétrique des ondes ultrasonores." Ecole centrale de Lille, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/75/64/62/PDF/These_N_Smagin.pdf.
Full textAbstract:
Le but du travail est l'investigation de la propagation dans les milieux mobiles des ondes conjuguées en phase paramétriquement et la démonstration de leurs applications possibles à la vélocimétrie des écoulements liquides. Une investigation des effets non-linéaires qui accompagnent la propagation et l'interaction des ondes conjuguées en phase est réalisée avec par exemple la génération des harmoniques supérieures et la diffusion Brillouin. La possibilité d'application de ces effets pour l'amélioration de la précision des systèmes conventionnels acoustiques de vélocimétrie des écoulements est considérée. Il est montré que le principe de synchronisation des phases des harmoniques supérieures générées successivement par l'onde conjuguée en milieu hétérogène reste valide pour les milieux mobiles, ce qui permet d'augmenter la sensibilité de mesure proportionnellement à l'ordre de l'harmonique utilisée. Il est également montré que le décalage de phase de la composante Stokes de fréquence différentielle générée dans le milieu mobile pendant la diffusion Brillouin de l'onde conjuguée par celle de référence correspond à celui de l'onde conjuguée en phase. Les effets de génération des harmoniques supérieures et de la composante Stokes de fréquence différentielle peuvent être utilisés conjointement pour l'amélioration de la sensibilité et de la précision des mesures de vitesse de l'écoulement. Les applications possibles de l'effet de conjugaison de phase paramétrique à la vélocimétrie des écoulements sont présentées. Une méthode de mesure simultanée des concentrations relatives de mélange et de la vitesse des écoulements en temps réel est élaborée<br>The object of this work is the investigation of parametrically phase conjugate waves propagation in moving media and the demonstration of their possible applications for liquid flow velocimetry. The investigation of nonlinear effects accompanying the propagation and interaction of phase conjugate waves in moving media such as higher harmonics generation and Brillouin scattering is made. A possibility of application of these effects for precision improvement of conventional acoustic systems of flow velocimetry is considered. It is shown that the phase synchronization principle for cascade generation of higher harmonics is still valid in moving media which allows to improve the sensitivity of measurement proportionally to the number of used harmonic. It is also shown that the phase shift of Stokes component of differential frequency generated in moving media by Brillouin scattering of phase conjugate wave with the reference one corresponds to the one of the phase conjugate wave. The effects of higher harmonics generation and Brillouin scattering can be used simultaneously to improve the sensitivity and precision of liquid flow velocity measurements. The possible applications of wave phase conjugation effect to liquid flows velocimetry are presented. A method of simultaneous measurement of mixture relative concentrations and flow velocity is elaborated
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Bin, Fazail Muhammad Najib. "Caractérisation de l’amortissement des structures complexes par la méthode de corrélation." Electronic Thesis or Diss., Compiègne, 2023. http://www.theses.fr/2023COMP2718.
Full textAbstract:
Le travail de thèse porte sur la caractérisation de l’amortissement des structures complexes par la méthode de corrélation. Dans le premier chapitre, un état de l’art rassemblant de nombreuses méthodes de caractérisations locales et globales est présenté. Dans la deuxième partie du chapitre, les méthodes de mesures expérimentales de l’amortissement et un modèle analytique de référence sont abordés. Dans le deuxième chapitre, la méthode Inhomogeneous Wave Correlation (IWC) qui calcule la corrélation entre le champ de déplacement mesuré et une onde plane inhomogène est revisitée. Une nouvelle variante qui considère la décroissance exponentielle avec la distance du point d’excitation dans la formulation d’onde inhomogène est introduite. L’introduction de cette variante a pour but d’améliorer l’estimation de l’amortissement. La validité de la méthode proposée est étudiée numériquement sur des structures planes avec différents degrés de complexité. Les performances de la méthode en fonction la position du point d’excitation et de la taille de la fenêtre d’observation sont également étudiées. Un nouveau modèle de corrélation basé sur la fonction de Green permettant d’estimer les paramètres élastiques équivalents des structures complexes en fonction de l’angle de propagation est détaillé dans le troisième chapitre. Contrairement à la méthode IWC mentionnée ci-dessus, le champ de déplacement mesuré est désormais corrélé avec un modèle basé sur la fonction de Green. Cette dernière est plus adaptée pour décrire le champ proche du point d’excitation et offre plus de stabilité sur l’estimation de l’amortissement comparée aux méthodes précédentes. Plusieurs résultats, avec des données simulées et mesurées, sont comparés au modèle analytique et montrent la précision de cette technique pour estimer précisément l’amortissement des structures complexes en fonction de la fréquence et de l’angle de propagation des ondes. Dans la deuxième partie du chapitre, la performance de la méthode sur l’estimation de l’amortissement en fonction des différents points d’excitation est également étudiée et un filtre angulaire spatial est introduit pour améliorer le résultat. Dans le quatrième chapitre, la méthode des sources images qui a pour objectif d’améliorer l’estimation de l’amortissement en basses fréquences des structures faiblement amorties est introduite. Cette approche prend en compte les réflexions des ondes de flexion aux frontières. La performance de la méthode est étudiée sur deux types de conditions limites : bords simplement appuyés et bords libres. Le résultat est comparé à la méthode introduite dans le troisième chapitre ainsi qu’au modèle analytique GLM<br>The thesis presents inverse correlation techniques able to measure accurately the damping loss factor of complex plane structures. In the first chapter, the state of the art gathering numerous local and global characterization methods is presented. In the second part of the chapter, various topics of direct interest to the thesis such as classical damping loss factor measurement techniques and the analytical solution based on the discrete general laminate model (GLM) are briefly discussed. In the second chapter, the inhomogeneous wave correlation (IWC) method based on the maximization of the correlation between an inhomogeneous wave and the measured displacement field as a function of the wave heading angle is revisited. A new variant that considers the exponential decay with distance from the excitation point in the inhomogeneous wave formulation is introduced. The purpose of introducing this variant is to improve the estimation of the damping loss factor. The validity of the proposed method is investigated numerically on flat thin structures and sandwich damped structures. The performance of the method related to the excitation point location and the size of the observation window are also investigated. A new Green’s function-based model correlation (GFC) method able to estimate the equivalent elastic parameters of complex structures at different propagation angles is detailed in the third chapter. Contrary to the IWC method, the measured displacement field is correlated with a Green’s function-based model. This approach is more adapted to describe the field near the excitation point and offers more stability in estimating the damping loss factor compared to previous methods. Several results, with simulated and measured data, are compared with an analytical discrete laminate model and show the accuracy of this technique to recover the damping loss factor of complex structures as function of the frequency and the heading angle. In the second part of the chapter, the impact of different excitation location on the estimation of the wavenumber and the damping loss factor is investigated. A spatial angular filter to rectify the estimation of the damping loss factor is introduced. In the fourth chapter, the image source method with an objective of improving the previous GFC method in the low frequency range and for lightly damped structures is introduced. The proposed method takes into account the reflection at boundaries which is, ignored in the free field Green’s function used in the previous chapter. The performance of the method is investigated for two types of boundary conditions: simply supported and free edges. The identified parameters of the numerical simulations are compared to the previous GFC method and to the analytical discrete laminate model
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Ranaivoson, Nivonandrianina Landy Voahirana. "Simulation numérique d'écoulements diphasiques dans une conduite par méthode pseudo-spectrale." Paris 9, 1988. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1988PA090037.
Full textAbstract:
Etude numérique du système d'équations aux dérivées partielles régissant les écoulements transitoires gaz-liquide en conduite. Résolution par une méthode combinant la méthode de Chebyshev, pour l'approximation en espèce et le schéma de beam-waining, pour l'approximation en temps. Comparaison avec les résultats obtenus par décomposition des discontinuités
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Menouillard, Thomas. "Dynamique explicite pour la simulation numérique de propagation de fissure par la méthode des éléments finis étendus." Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0048/these.pdf.
Full textAbstract:
Les outils de simulations sont de plus en plus performants permettant une description très fine des phénomènes. De plus ces outils ne se limitent plus à la mécanique linéaire, mais sont développés pour décrire des comportements plus compliqués allant jusqu'à la ruine des structures. Un chargement dynamique ou statique peut ainsi engendrer un endommagement, une fissuration puis une rupture de la structure. La dynamique rapide permet de simuler des phénomènes tels que des chocs et impacts sur structure. Le domaine d'application est très varié. Il concerne par exemple l'étude de la durée de vie et les scénarios d'accidents de la cuve du réacteur nucléaire. Il est alors très intéressant pour les codes de dynamique de pouvoir prédire de tels phénomènes: l'évaluation de l'endommagement dans la structure et la simulation de propagation de fissure constituent un enjeu essentiel. Pour ce faire la méthode des éléments finis étendus a l'avantage de s'affranchir de remaillage et de projection de champs. Effectivement la fissure est décrite cinématiquement via une stratégie appropriée d'enrichissement sur des degrés de liberté supplémentaires. On met en évidence ensuite les difficultés liant la discrétisation spatiale de cette méthode avec la discrétisation temporelle d'un schéma de calcul explicite : l'écriture diagonale de la matrice de masse et le pas de temps de stabilité associé. On présente donc deux méthodes de diagonalisation de matrice de masse basées sur la conservation de l'énergie cinétique, et des études de pas de temps critiques pour divers éléments finis enrichis. On montre que le pas de temps n'est pas plus pénalisant que celui du problème éléments finis standard<br>Numerical tools are still more efficient and allow a good description of physical phenomena. Moreover these tools are not restricted to linear mechanics, but are a Iso developped for more complex behaviour such as fracture. Dynamic or static loadings can create damage, micro cracks and then fracture of structure. Fast dynamic allows to compute phenomena such as crash, impacts on structure. Application domain is really broad; th us it a Iso concerns resistance and accidents for nuclear reactor tank. Lt is interesting for numerical codes to be able to predict these situations: damage evolution and crack propagation consist in being an essential challenge. Th us the eXtended Finite Element Method allows to avoid remeshing and field projection. The crack is kinematically described by the use of additional degrees of freedom. One can underline the difficulties between the eXtended Finite Element Method and the explicit lime integration: the diagonal mass matrix and the corresponding critical lime step. One presents two lumping techniques based on the conservation of kinetic energy, and critical time steps of enriched elements. One demonstrates thal the critical lime step is almost the same !han the one corresponding to the finite element problem, and is independant of the position of the crack
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Gainville, Olaf. "Modélisation de la propagation atmosphérique des ondes infrasonores par une méthode de tracé de rayons non linéaire." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://www.theses.fr/2008ECDL0007.
Full textAbstract:
Dans le cadre du Traité d’Interdiction Complète des Essais nucléaires, nous souhaitons, afin d’aider à l’analyse et à l’interprétation des mesures barométriques effectuées par le réseau infrason du Système de Surveillance International, établir des relations entre les signaux mesurés et les caractéristiques de la source (nature, puissance, mouvement,. . . ). Etant donnée la complexité de l’atmosphère et sa variabilité dans le temps, la modélisation occupe une place privilégiée en propagation atmosphérique. L’objectif de ce travail de thèse est de modéliser la propagation atmosphérique des ondes infrasonores à grande distance émises par différents types de sources. Cette modélisation passe par un approfondissement des connaissances dans le domaine de la propagation atmosphérique et par l’identification des principaux mécanismes influençant la propagation des ondes. Notre travail vise à quantifier l’importance de la convection, de la diffraction, du scattering, des effets non linéaires et de l'absorption atmosphérique sur la répartition du niveau de pression acoustique et sur les formes d’onde. Nous développons un modèle de propagation des ondes infrasonores basé sur la méthode de tracé de rayons. Ce modèle est obtenu à partir d’une analyse asymptotique des équations du mouvement pour un fluide thermovisqueux avec relaxation moléculaire basé sur les hypothèses de milieu lentement variable et de front d’onde localement plan. L’évolution de la forme d’onde vérifie une équation de Burgers généralisée intégrant les effets non linéaires, pour les chocs faibles, et l’absorption atmosphérique. Le modèle tient compte du déphasage au passage des caustiques. Les méthodes numériques nécessaires à la résolution du modèle physique sont développées. Une méthode de recherche des rayons propres en 3D reliant la source au capteur est proposée. L’équation de Burgers généralisée est intégrée à l’aide d’une méthode spectrale de Fourier Galerkin à pas variable et maillage adaptatif. Enfin, nous étudions deux cas de propagation des ondes infrasonores. L’expérience Misty Picture consiste en l’explosion de 4684 tonnes d’ANFO en 1987 dans le Nouveau Mexique (Etats-Unis). Cette expérience particulièrement bien instrumentée permet de construire un cas d’étude de référence pour la propagation des ondes infrasonores à très basse fréquence (0,1Hz). Cette étude montre en particulier que l’énergie acoustique arrivant dans les zones d’ombre est essentiellement due au scattering. Les enregistrements quotidiens du Concorde réalisés entre 1998 et 2003 à la station de Flers (France) offrent un grand nombre de cas d’étude. Les différentes phases mesurées sont identifiées malgré la complexité du champ de pression acoustique. L’année 2002 est étudiée systématiquement afin d’évaluer l'importance des variations de l’atmosphère sur la propagation des infrasons ainsi que la fidélité des méthodes numériques. Les simulations par la méthode de tracé de rayons, en accord avec les mesures, mettent en évidence l’importance des effets non linéaires et du scattering sur la signature en pression. Ces études sont également utilisées afin de caractériser et de quantifier les limites de la méthode de tracé de rayons. Malgré une forte sensibilité des résultats aux conditions météorologiques, nous estimons que la méthode de tracé de rayons est adaptée pour simuler la propagation d’ondes de fréquence centrale supérieure à 1 Hertz<br>In the framework of the comprehensive test bang treaty, we wish to link measured signals with infrasonic source characteristics (kind, power, motion\dots), in order to analyze and to understand International Monitoring System infrasonic network barometric measurements. Because of the complexity and the time variability of the atmosphere, modeling is necessary for atmospheric propagation. The goal of the work conducted during this thesis is to model the long range proagation of infrasonic wavesemitted by various source kinds. A better understanding of atmospheric propagation and the identification of phenomena which influence wave propagation are first steps in this direction. We need to quantify convection, diffraction, scattering, non linearity, atmospheric asorption effects onboth acoustic pressure levels and pressure signatures. In this thesis report, we develop an infrasonic wave propagation model based on a ray tracing method. A mathematical asymptotic analysis of motion equations for a relaxing thermoviscous fluid is performed under the hypothesis of a high frequency approximation and of a locally plane wave. The waveform evolution follows a generalized Burgers equation which takes into account non linearity for weak shocks, and atmospheric absorption. Caustic phase shift is also included. The physical model is solved using adapted numerical methods. These methods include an efficient eigenray research method for 3D problems. The generalized Burgers' equation is integrated using an adaptative mesh and step Fourier Galerkin spectral method. Finally we study two infrasound propagation problems. The Misty Picture experiment consists in a 4684 ton of ANFO exposure realized in 1987 in New Mexico (United States). This particularly well instrumente experiment is a long range infrasound propagation reference study at very low frequencies (0. 1\,Hz). This study shows that acoustic energy in the shadow zone is associated to scattering by atmospheric inhomogeneities. Daily Concorde infrasonic records performed since 1998 until 2003 at Flers station (France) offer numerous studies. In spite of the acoustical pressure level spreading complexity, infrasonic recorded arrivals are identified. The year 2002 is systematically studying to evaluate seasonal atmospheric variations effects on atmospheric infrasonic wave propagation. Ray tracing simulations, in agreement with measures, show the importance of non linear effects and of scattering ont he pressure signature. These studies are also used to characterize and quantify ray tracing method limits. In spite of a strong sensitivity of results to the atmospheric conditions, we show that the ray tracing method is adapted to model the propagation of infrasonic waves of central frequency higher than 1 Hertz
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Chaumont, Frelet Théophile. "Approximation par éléments finis de problèmes d'Helmholtz pour la propagation d'ondes sismiques." Thesis, Rouen, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAM0011/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, on s'intéresse à la propagation d'ondes en milieu fortement hétérogène modélisée par l'équation d'Helmholtz. Les méthodes numériques permettant de résoudre ce problème souffrent de dispersion numérique, en particulier à haute fréquence. Ce phénomène, appelé "effet de pollution", est largement analysé dans la littérature quand le milieu de propagation est homogène et l'utilisation de "méthodes d'ordre élevé" est souvent proposée pour minimiser ce problème. Dans ce travail, on s'intéresse à un milieu de propagation hétérogène, cas pour lequel on dispose de moins de connaissances. On propose d'adapter des méthodes éléments finis d'ordre élevé pour résoudre l'équation d'Helmholtz en milieu hétérogène, afin de réduire l'effet de pollution. Les méthodes d'ordre élevé étant généralement basées sur des maillages "larges", une stratégie multi-échelle originale est développée afin de prendre en compte des hétérogénéités de petite échelle. La convergence de la méthode est démontrée. En particulier, on montre que la méthode est robuste vis-a-vis de l'effet de pollution. D'autre part, on applique la méthode a plusieurs cas-tests numériques. On s'intéresse d'abord à des problèmes académiques, qui permettent de valider la théorie de convergence développée. On considère ensuite des cas-tests "industriels" appliqués à la Géophysique. Ces derniers nous permettent de conclure que la méthode multi-échelle proposée est plus performante que les éléments finis "classiques" et que des problèmes 3D réalistes peuvent être considérés<br>The main objective of this work is the design of an efficient numerical strategy to solve the Helmholtz equation in highly heterogeneous media. We propose a methodology based on coarse meshes and high order polynomials together with a special quadrature scheme to take into account fine scale heterogeneities. The idea behind this choice is that high order polynomials are known to be robust with respect to the pollution effect and therefore, efficient to solve wave problems in homogeneous media. In this work, we are able to extend so-called "asymptotic error-estimate" derived for problems homogeneous media to the case of heterogeneous media. These results are of particular interest because they show that high order polynomials bring more robustness with respect to the pollution effect even if the solution is not regular, because of the fine scale heterogeneities. We propose special quadrature schemes to take int account fine scale heterogeneities. These schemes can also be seen as an approximation of the medium parameters. If we denote by h the finite-element mesh step and by e the approximation level of the medium parameters, we are able to show a convergence theorem which is explicit in terms of h, e and f, where f is the frequency. The main theoretical results are further validated through numerical experiments. 2D and 3D geophysica benchmarks have been considered. First, these experiments confirm that high-order finite-elements are more efficient to approximate the solution if they are coupled with our multiscale strategy. This is in agreement with our results about the pollution effect. Furthermore, we have carried out benchmarks in terms of computational time and memory requirements for 3D problems. We conclude that our multiscale methodology is able to greatly reduce the computational burden compared to the standard finite-element method
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Messaoudi, Omar. "Applications nouvelles de la méthode des lignes de transmission (T. L. M. ) à l'étude des antennes imprimées." Nice, 1989. http://www.theses.fr/1989NICE4299.
Full textAbstract:
Une méthode de simulation dynamique (TLM) de la propagation des ondes électromagnétiques est développée pour l'étude des structures rayonnantes en général, et des antennes imprimées en particulier. L'apport des techniques de discrétisation spatiale à pas variable est mis en évidence. Deux procédés de simulation de l'espace infini sont proposés et validés. L’excitation impulsionnelle permet l'obtention de l'ensemble de la réponse fréquentielle. L’impédance d'entrée et le diagramme de rayonnement sont déterminées par la méthode TLM en utilisant respectivement la théorie des lignes et la théorie de rayonnement des ouvertures planes. L'accent est mis sur les nombreux avantages et possibilités de la méthode TLM. L'application à des antennes multidiélectriques montre la capacité de la méthode dans l'étude de structures complexes. Les résultats obtenus sont confrontés à d'autres travaux théoriques et expérimentaux
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Allaki, Saïd. "Contribution à l'étude de la propagation d'ondes acoustiques dans un milieu stratifié : modélisation et simulation." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19016.
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Lê, Minh-Bao. "Propagation de fissure par fatigue en présence d'une pré-déformation et de contraintes résiduelles." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. http://www.theses.fr/2013EPXX0032.
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Streiff, Dorothée. "Etude de la nucléation et de la propagation dynamique d'une rupture par la méthode des nombres d'ondes discrets." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10242.
Full textAbstract:
Cette these etudie la nucleation et la propagation dynamique d'une rupture par une methode d'equations integrales aux frontieres ou les fonctions de green sont calculees par la methode des nombres d'ondes discrets. Pour cela un modele simple de crack en mode plan dans un milieu homogene, lineaire et elastique est considere. Pour caracteriser la propagation, les conditions de rupture proviennent du critere numeriquement defini par hamano. A partir de ce concept, plusieurs travaux ont ete effectues. Les resultats montrent que la vitesse de rupture obtenue depend de la resistance du milieu. Celle-ci est caracterisee par le coefficient s. Suivant les valeurs de s, la vitesse de rupture obtenue est sub-rayleigh ou super-cisaillante. Il a alors ete possible de montrer que lors du seisme d'imperial valley en californie, la vitesse de rupture pouvait atteindre des valeurs proches de la vitesse des ondes p dans le milieu. Nous avons ensuite considere le seisme de parkfield en californie pour introduire dans nos modeles le cas des sauts de faille. Les zones de nucleation possibles pour un second segment sont tout d'abord determinees. La propagation sur le second segment est realisee en supposant la presence d'une zone de faible resistance a la rupture. Deux cas de propagation ont ete modelise: dans le premier cas, la rupture s'arrete sur le premier segment avant de commencer a se propager sur le second segment, et dans le second cas, la rupture sur le deuxieme segment commence avant la fin de la propagation sur le premier segment. Nous avons alors observe que la nucleation et la propagation sur le second segment dependent de la valeur du coefficient s
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Bustillo, Julien. "Caractérisation non destructive du silicium poreux par méthode ultrasonore." Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR4026/document.
Full textAbstract:
Le silicium poreux est un matériau qui est actuellement utilisé dans de nombreux domaines, tels que la biologie ou la microélectronique, grâce à ses propriétés remarquables. De nombreuses applications sont étudiées au sein du laboratoire GREMAN, telles que la fabrication de vias électrique ou de capacités 3D. Le matériau étudié au sein de cette thèse est du mésoporeux, qui est utilisé comme substrats dans les applications RF. La caractérisation non destructive de ce matériau est encore limitée, soit selon l’épaisseur de la couche poreuse, soit selon la taille des pores. Cela limite ainsi l’industrialisation des procédés de fabrication de silicium poreux. Une technique ultrasonore de caractérisation est proposée dans cette thèse afin de permettre un suivi de la gravure in situ et en temps réel. Ainsi les variations de gravure peuvent être contrôlées<br>Porous silicon is a material that is currently used in many fields such as biology and microelectronics, thanks to its remarkable properties. Non-destructive characterization of this kind of material is still limited, mostly due to thickness of porous layer and pore size. The aim of this work is the development of an ultrasonic characterization method to allow monitoring of in situ etching in real time. First, the study of electrochemical etching and tanks where it is made to have the estimated microgeometric parameters of the porous layer. Through knowledge of the pore size and orientation, the mechanical constants md the values of permeability and tortuosity are estimated. Second, propagation of the ultrasonic waves within the material bi-porous Si-Si layer is examined. Modelling of the porous i layer is performed through the Biot model to estimate the longitudinal speed to calculate the theoretical spectrum transmission through the etched wafer. A measurement using an insertion-substitution method allows a determination of transmission spectrum. The parameters of the porous layer (thickness and porosity ) are determined by an inverse problem resolution, based on a genetic algorithm. A comparison with destructive measurements shows the interest of the ultrasonic measurement
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Briton, Jean-Philippe. "Simulations numériques de la diffusion multiple de la lumière par une méthode de Monte-Carlo et applications." Rouen, 1989. http://www.theses.fr/1989ROUES040.
Full textAbstract:
Ce mémoire décrit une approche de la diffusion multiple de la lumière à l'aide d'une méthode de Monte-Carlo. Après une description générale de la diffusion de la lumière et des méthodes de Monte-Carlo, les caractéristiques de la modélisation élaborée sont données. Le code de calcul réalisé est validé par rapport à la théorie développée par Van de Hulst et par rapport aux expériences publiées par Bruscaglioni et al. La validité du code assurée, il a permis d'étudier le modèle à 4-flux qui est un modèle simplifié pour la diffusion multiple. Ces travaux permettent d'avoir un mode d'emploi de ce modèle. Enfin, le chapitre 6 décrit une application du code aux problèmes de visibilité routière
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Leleu, Claire. "Sismique très haute résolution tri-dimensionnelle : identification de la position du dispositif d'acquisition par une reformulation en temps." Paris 9, 2001. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=2001PA090021.
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