Dissertations / Theses: 'Modélisation arma'

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Merchan, Spiegel Fernando. "Nouvelles approches de modélisation multidimensionnelle fondées sur la décomposition de Wold." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13955/document.

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Abstract:

Dans cette thèse nous proposons de nouveaux modèles paramétriques en traitement du signal et de l'image, fondés sur la décomposition de Wold des processus stochastiques. Les approches de modélisation font appel à l'analyse fonctionnelle et harmonique, l'analyse par ondelettes, ainsi qu'à la théorie des champs stochastiques. Le premier chapitre a un caractère introductif théorique et précise les éléments de base concernant le contexte de la prédiction linéaire des processus stochastiques stationnaires et la décomposition Wold, dans le cas 1-D et multi-D. On montre comment les différentes parties de la décomposition sont obtenues à partir de l'hypothèse de stationnarité, via la représentation du processus comme l'orbite d'un certain opérateur unitaire, l'isomorphisme canonique de Kolmogorov et les conséquences sur la prédiction linéaire du théorème de Szégö et de ses extensions multidimensionnelles. Le deuxième chapitre traite une approche de factorisation spectrale de la densité spectrale de puissance qu'on utilisera pour l'identification des modèles de type Moyenne Ajustée (MA), Autorégressif (AR) et ARMA. On utilise la représentation par le noyau reproduisant de Poisson d'une fonction extérieure pour construire un algorithme d'estimation d'un modèle MA avec une densité spectrale de puissance donnée. Cette méthode d'estimation est présentée dans le cadre de deux applications: - Dans la simulation de canaux sans fil de type Rayleigh (cas 1-D). - Dans le cadre d'une approche de décomposition de Wold des images texturées (cas 2-D). Dans le troisième chapitre nous abordons la représentation et la compression hybride d'images. Nous proposons une approche de compression d'images qui utilise conjointement : - les modèles issus de la décomposition de Wold pour la représentation des régions dites texturées de l'image; - une approche fondée sur les ondelettes pour le codage de la partie "cartoon" (ou non-texturée) de l' image. Dans ce cadre, nous proposons une nouvelle approche pour la décomposition d'une image dans une partie texturée et une partie non-texturée fondée sur la régularité locale. Chaque partie est ensuite codée à l'aide de sa représentation particulière In this thesis we propose new parametric models in signal and image processing based on the Wold decomposition of stationary stochastic processes. These models rely upon several theoretical results from functional and harmonic analysis, wavelet analysis and the theory of stochastic fields, The first chapter presents the theoretical background of the linear prediction for stationary processes and of the Wold decomposition theorems in 1-D and n-D. It is shown how the different parts of the decomposition are obtained and represented, by the means of the unitary orbit representation of stationary processes, the Kolmogorov canonical model and Szego-type extensions. The second chapter deals with a spectral factorisation approach of the power spectral density used for the parameter estimation of Moving Avergage (MA), AutoRegressif (AR) and ARMA models. The method uses the Poisson integral representation in Hardy spaces in order to estimate an outer transfer function from its power spectral density. - Simulators for Rayleigh fading channels (1-D). - A scheme for the Wold decomposition for texture images (2-D). In the third chapter we deal with hybrid models for image representation and compression. We propose a compression scheme which jointly uses, on one hand, Wold models for textured regions of the image, and on the other hand a wavelet-based approach for coding the 'cartoon' (or non-textured) part of the image. In this context, we propose a new algorithm for the decomposing images in a textured part and a non-textured part. The separate parts are then coded with the appropriate representation

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Tomczak, Marc. "Modélisation arma de séries chronologiques : application à l'automatisation d'un réseau d'irrigation : pplication à l'analyse spectrale, et au traitement d'électroencéphalogrammes non-stationnaires." Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10045.

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Abstract:

La première partie de ce mémoire est consacrée au processus de modélisation arma en général, et on aborde notamment les points suivants : modèles arima et sarima, prédiction, estimation de l'ordre et des paramètres, validation et choix d'un modèle. Puis, le cas particulier de l'analyse spectrale arma est traité, et nous proposons notamment un certain nombre d'algorithmes récursifs, issus de la théorie de la commande des systèmes, pour ce type d'applications, l'avantage étant la possibilité de suivre en ligne les variations spectrales lentes d'un signal non-stationnaire. Ces algorithmes sont alors testés sur un certain nombre de signaux composés de sinusoïdes bruitées. Dans la seconde partie, nous présentons deux applications de ces techniques. Dans le premier cas, nous élaborons une commande prédictive fondée sur des modèles de prédiction à deux et six heures, afin d'automatiser la gestion d'un canal d'irrigation, et exposons les difficultés successivement rencontrées ainsi que les solutions retenues. Un modèle sarima de la demande horaire en eau durant les périodes sèches a été établi, et validé sur site, et nous rendons compte des résultats satisfaisants obtenus. Après avoir constaté la présence de non-stationnarités "lentes", nous préconisons une formulation adaptative, basée sur l'algorithme des moindres carrés étendus ou un titre de kalman, et montrons les améliorations obtenues en simulation avec une prédiction à paramètres variables. Enfin, nous évoquons les perspectives ouvertes par l'étude. Le deuxième cas d'étude concerne le traitement et l'analyse spectrale d'électro-encéphalogrammes spécifiques, relativement courts, et perturbés par de nombreuses non-stationnarités "à court terme", essentiellement des artefacts oculaires. Les techniques d'analyse spectrale traditionnelles étant inopérantes, on propose une méthodologie de traitement associant détection de non-stationnarités, segmentation, et analyse spectrale adaptative, à partir d'un modèle autorégressif et de l'algorithme des moindres carrés récursifs. Celle-ci a été appliquée avec succès

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Leonet, Véronique Madeleine. "Participation à la coopération de méthodes de modélisation : application au calcul vibroacoustique." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10159.

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Abstract:

Cette these contribue a l'evolution du logiciel industriel de calcul vibroacoustique astryd developpe par la societe metravib r. D. S. Ce code scientifique est base sur la discretisation de l'equation temporelle de kirchhoff ou equation des potentiels retardes. La these comprend deux parties: * la premiere concerne l'amelioration du noyau scientifique du module de transfert de champs de donnees entre maillages incompatibles. Ce module, denomme lisa, calcule a partir d'un champ de donnees connu sur un maillage mecanique, son transfert sur un maillage acoustique sur lequel opere le code astryd. Les analyses et developpements effectues dans cette partie sont fondes principalement sur l'approximation diffuse, a partir de laquelle plusieurs methodes de transfert sont etudiees. Une comparaison avec la methode initiale (developpee par metravib r. D. S. ) basee sur un calcul de moyenne ponderee par des coefficients geometriques est donnee ; * la seconde partie concerne un elargissement des types de problemes traites par astryd. Elle consiste a modeliser l'influence d'un revetement de materiau absorbant sur le comportement acoustique de structures quelconques, ceci revient a ajouter un terme d'impedance de paroi localisee a l'equation des potentiels retardes. Cette partie presente l'etude de deux formulations: collocation et variationnelle (en temps). Dans le domaine temporel, le terme d'impedance de paroi fait apparaitre un produit de convolution que l'on remplace par un autoregressive moving average. Trois modeles d'impedance sont testes pour valider la methode developpee: une impedance constante, un systeme a un degre de liberte (masse-ressort-amortissement visqueux) et le modele de delany-bazeley

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Sikorav, Jacques. "Sur l'identification et la modélisation de phénomènes non-stationnaires en acoustique : Equation des ondes dans les ouverts non-cylindriques." Paris 9, 1988. http://www.theses.fr/1988PA090029.

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Orengo, José Ramon. "Modélisation numérique des structures en béton armé." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1990. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529365.

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Abstract:

On développe dans ce travail un modèle de comportement pour le béton armé conçu pour le calcul des structures pour éléments finis dans le cadre de comportement à court terme et sans effets dynamiques. Le comportement du béton entre fissures est modélisé par une formulation élastoplastique avec paramètres multiples d'écrouissage. La fissuration est introduite au moyen de la formulation distribuée avec un diagramme de radoucissement qui tient compte de l'énergie de rupture et la géométrie de l'élément fini. On obtient ainsi l'objectivité des résultats vis-à-vis du maillage d'éléments fini. On incorpore à cette formulation l'effet de l'armature; on propose un modèle pour le comportement du béton armé: 1) la liaison de l'armature avec le béton armé fissuré incorpore l'effet dit tension stiffening; 2) on considère l'effet du glissement acier béton : l'énergie consommée par ce processus est considérée de façon conjointe avec l'énergie de rupture en traction dans le diagramme du radoucissement; 3) le modèle considère aussi l'effet de goujon et peut inclure n'importe quelle loi d'engrènement pour la fissure; 4) le modèle permet un nombre quelconque de directions de fissures et de couches d'armature. Finalement on montre les bonnes performances du modèle par comparaison de leurs résultats avec les données expérimentales sur structures planes en béton armé.

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Alvarado-Maciel, Omar. "Extraction électrochimique des chlorures du béton : approches expérimentales et modélisation." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30149.

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Abstract:

Cette étude allie une approche numérique à une approche expérimentale, afin de comprendre les mécanismes de transport ionique dans un béton soumis à un champ électrique externe. L'application concrète de ce travail concerne la réhabilitation des ouvrages en béton armé corrodés par extraction électrochimique des chlorures appelée technique de déchloruration. Le volet modélisation numérique porte sur le développement d'un modèle macroscopique basé sur les équations de base de la thermodynamique des processus irréversibles. Dans le cas d'un milieu poreux saturé (béton), les mouvements ioniques en présence d'un champ électrique externe sont décrits à travers l'équation de Nernst-Planck. Les interactions entre les espèces ioniques dans la solution interstitielle d'une part, et physico-chimiques (sorption et désorption des ions chlore) d'autre part sont prises en compte. Le volet expérimental comporte deux parties. Une première où les échantillons en terre cuite sont utilisés et une seconde partie où des échantillons en béton sont testés. Les essais sur terre cuite ont permis des tester le modèle dans un environnement simplifié (sans interaction physico-chimique (fixation), tandis que, les essais sur béton ont permis la confrontation du modèle à un cas réel. Dans les deux cas, les résultats montrent que le modèle présenté est un outil adapté pour prédire l'évolution des espèces ioniques dans l'échantillon en fonction du temps d'application de l'extraction, ce qui en fait un outil d'optimisation du temps d'application de la technique de déchloruration.

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Rousseau, Jessica. "Modélisation numérique du comportement dynamique de structures sous impact sévère avec un couplage éléments discrets / éléments finis." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00411870.

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Abstract:

Cette thèse aborde le domaine de la prédiction des ouvrages en béton armé soumis à des charges dynamiques sévères de type impact. Elle s'intéresse plus particulièrement aux impacts d'avions sur les enceintes de confinement en béton armé. La modélisation de ces structures doit être capable de reproduire de manière fiable et efficace le comportement discontinu local ainsi que la réponse globale de l'ouvrage. Localement, la méthode des éléments discrets est utilisée pour représenter correctement les phénomènes discontinus. L'application de la méthode des éléments discrets sur des structures de grandes dimensions est limitée par le nombre d'éléments discrets nécessaires. Pour garder la qualité de prédiction locale et rendre cette méthode adaptée à l'échelle d'une structure, celle-ci est couplée à la méthode des éléments finis dans les parties qui ne sont pas soumises à d'importantes discontinuités. Cette approche couplée permet des gains de temps importants, tant pour la modélisation que la pour la simulation. Une partie importante de cette thèse concerne le développement et la validation du modèle éléments discrets de béton armé. Ce travail propose une optimisation du processus d'identification des paramètres locaux du modèle discret afin de le rendre plus prédictif en ce qui concerne le béton. Ensuite, une liaison particulière, entre éléments discrets d'acier et de béton, a été conçue pour la simulation du béton armé. Enfin, elle a été utilisée pour la simulation d'impacts sur des dalles en béton armé afin de confronter les résultats à des essais expérimentaux. La deuxième partie du travail de thèse traite de la méthode de couplage entre éléments discrets et éléments finis. Une méthode existante pour les éléments finis volumiques a été étendue aux éléments finis de type coque. Enfin, la méthode de couplage a été utilisée pour simuler un impact sur une structure de type enceinte de confinement.

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Lapierre, Patrick. "Modélisation de poutres en béton armé renforcées avec de matériaux composites." Mémoire, Université de Sherbrooke, 1999. http://hdl.handle.net/11143/6909.

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Abstract:

Les nouvelles méthodes de réparation et de réhabilitation des structures ont toujours préoccupé les ingénieurs civils. Le climat rigoureux de notre pays, et le vieillissement rapide de nos structures qui en résulte, amènent des coûts énormes pour les propriétaires des structures. L'utilisation des matériaux composite s'avère une méthode de plus en plus courante lors de la réfection des structures en béton armé. En effet, ces matériaux ne sont utilisés que depuis environ dix ans, mais ils ont su démontrer jusqu'à maintenant de nombreux avantages. L'objectif de cette recherche est de décrire le comportement des poutres en béton armé renforcées avec des matériaux composites. Le collage de ce type de matériaux sur les poutres en béton armé permet d'augmenter leur résistance ultime en flexion et en cisaillement. À ce jour, il n'y a pas de norme concernant la conception d'un renforcement avec ces matériaux. Ce mémoire propose alors un modèle permettant de prédire le comportement des poutres en béton armé renforcées avec ces matériaux et suggère une méthode de conception pour le renforcement en flexion et en cisaillement. Les modèles expliqués se basent sur les normes existantes de béton armé, mais considèrent l'ajout du matériau composite sur le comportement de l'ensemble. Les modèles étudiés ont permis l'élaboration de logiciels d'analyse qui permettent d'aider les concepteurs à bien utiliser ces nouveaux matériaux. Ainsi, avec la description des méthodes de conception et de leur validation avec les résultats obtenus en laboratoires par Lamothe (1999), les ingénieurs ont maintenant une référence supplémentaire pour effectuer les calculs de conception et utiliser adéquatement ces matériaux d'avant-garde que sont les composites.

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Benmansour, Mohamed Benali. "Modélisation du comportement cyclique alterné du béton armé. Application à divers essais statiques de poteaux." Marne-la-vallée, ENPC, 1997. http://www.theses.fr/1997ENPC9723.

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Abstract:

Le comportement des structures sous certains types d'actions tels que les séismes nécessite une bonne connaissance du comportement des matériaux composants sous des charges cycliques. Dans cette étude, le modèle de comportement cyclique du béton est base sur la théorie de l'endommagement, sur la mécanique des milieux continus et la thermodynamique des processus irréversibles. Ce modèle tient compte des déformations résiduelles et de la perte de raideur due à la fissuration. Dans son application, les effets bis axiaux et le fluage ne sont pas pris en considération. Le comportement des armatures est considéré élasto-plastique parfait. Une amélioration importante pour l'application du modèle a été de définir une méthode d'identification des paramètres à partir des données physiques obtenues dans les essais classiques de contrôle du béton et d'une expression analytique de la loi de comportement d'usage courant. Le modèle uniaxial est introduit dans un code numérique pour structures planes. La structure à analyser est découpée en plusieurs éléments de poutres. Chaque élément est représenté par un certain nombre de sections. La section est divisée en plusieurs fibres soumises à une sollicitation uniaxiale. Chaque fibre suit sa propre histoire conforme au modèle ci-dessus, mais sa déformation respecte la loi de planéité de la section considérée. Des essais de validation ont été réalisés sur des éprouvettes cylindriques sous charges cycliques de compression, sur des poteaux courts sous compression - traction cyclique et sur des poteaux sous flexion alternée et effort normal constant. La comparaison modèle-essais apporte des résultats encourageants pour l'analyse des structures en béton armé sous charges cycliques The behavior of strutures under seismic loads needs a good knowledge of materials behavior under these loads. In this study, the model for the concrete behavior is based on the theory of damage, on the mechanics of continuum media and the thermodynamics of irreversible proesses. This model takes into account the inelastic deformation and the loss of ridigity due to cracking. The biaxial and the creep effects are not considered. The behavior of the reinforcement steel is elastic perfecly plastic. An important improvement for the application of the model has been to define a method of identification of parameters based on physical data obtained from concrete classical tests and from an analytical expression of the behavior law of common use. The monoaxial model is implemented in a numerical code for plane structures. The analysed structure is discretise into several beam elements. Each element is represented by a certain number of sections. The section is divided into fibers subjected to monoaxial sollicitations. Each fiber follows its own history that is conformable to the model ; its deformation agrees with the place section hypothesis. Validation tests has been carried on standard cylinders subjected to repeated compressive loads. Other tests are also performed on short columns under normal reversible forces and on columns under alternate bending forces. The comparison between the model and tests gives encouraging results for analysis of plane reinforced concrete structure under cyclic loading

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Girard, Claire. "Modélisation de colonnes de pont en béton armé sous sollicitations cycliques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0019/NQ56834.pdf.

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Girard, Alexandre. "Méthode de modélisation de la performance sismique des piliers de ponts en béton armé." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5935.

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Abstract:

Les codes de conception des ponts sont en mode de transition vers la conception basée sur la performance (CBP) et il n’est pas encore clair comment les critères de conception peuvent répondre aux différents critères de performance pour différentes classes de ponts. Dans ce projet, une approche locale est utilisée pour prédire la performance locale des piles de ponts en béton armé soumises à des charges sismiques. La performance locale est liée à la résistance résiduelle (exigence fonctionnelle) et au besoin de réparations postséisme (réparabilité et coûts de cycle de vie). La performance locale d’une pile de pont est liée à l’ouverture des fissures, au taux de renforcement, au flambement et à la rupture des barres longitudinales, et aux dommages irréversibles en compression du béton. Le document présente une technique de modélisation qui prédit la performance locale des piles. Le modèle du béton tient compte du confinement, du raidissement en traction et du comportement cyclique du béton à l’aide des équations du modèle de Laborderie (1991), un modèle basé sur la mécanique d’endommagement. Le modèle inclut les effets du flambement en considérant les barres longitudinales comme éléments individuels dans la région de la rotule plastique. Le flambement est modélisé en introduisant une excentricité initiale représentant l’expansion du béton en compression. Les modèles de comportement des matériaux ont été introduits au logiciel Opensees. Des outils spécifiques de post-traitement permettent d’évaluer la performance locale d’une pile de pont soumis à un tremblement de terre. La technique de modélisation est utilisée pour prédire le comportement de plusieurs piles de ponts testés en compression et flexion cyclique (tests pseudostatistiques) par Lehman et al. (2000) et Calderone et al. (2001) et peut être utilisée pour des piles testées de manière pseudodynamique pour simuler un véritable tremblement de terre. Les prédictions sont proches des valeurs expérimentales au niveau global (diagrammes d’enveloppe force-déplacement et le comportement hystérétique). En ce qui concerne la prédiction de la performance à un niveau local, le modèle prédit bien les déformations locales et les états limites pour des ductilités en déplacement allant jusqu’à 3. Pour des ductilités en déplacement supérieures à 3, le flambement et la rupture des barres sont bien prédits pour 50% des piliers. D’autres piliers devraient être testés afin de valider et d’améliorer la méthode de prédiction de ces états limites. La méthode peut être utilisée pour déterminer et valider les critères de conception par rapport aux critères de performance dans une optique de conception performancielle des piliers de ponts en béton armé.

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Casaux-Ginestet, Géraldine. "Modélisation tridimensionnelle du comportement sismique d'ouvrages en béton armé : développement de méthodes simplifiées." Cachan, Ecole normale supérieure, 2003. http://www.theses.fr/2003DENS0033.

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Sakli, Leila. "Modélisation et évaluation des vulnérabilités et des risques dans les chaînes logistiques." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4374.

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Abstract:

En dépit de leur caractère distribué, les chaînes logistiques peuvent se révéler très performantes dans les conditions idéales de production et d’échange. Toutefois, leur complexité les rend de plus en plus fragiles. Cette thèse propose des modèles et des méthodes pour l’analyse des risques, de façon à renforcer la robustesse et la résilience des CLs. Nous avons analysé ce domaine suivant une démarche ontologique à l’aide de la méthode KOD pour tirer les caractéristiques essentielles des CLs. En nous appuyant sur un état de l’art du domaine des risques dans les chaînes logistiques, et sur les bases de cas réels, nous avons identifié les indicateurs des vulnérabilités les plus significatifs. A partir des connaissances extraites, et des modèles mathématiques proposés dans la littérature, nous avons construit un modèle de CL multi-étages à l’aide de modèles ARIMA intégrant l’aspect aléatoire de la demande. Pour adapter ce modèle aux situations de vulnérabilité et de risques, nous avons ajouté des contraintes de capacité et de positivité sur les commandes et sur les stocks. Sous l’effet d’événements dangereux, certaines contraintes du système peuvent être atteintes et par conséquence, son évolution peut s’écarter fortement de la dynamique nominale. Nous avons proposé des indicateurs de vulnérabilités comme des indicateurs de fréquence des retards de livraison, ou de surcoût d’immobilisation de produits. Enfin, l’occurrence d’événements dangereux a été représentée par des scénarios. Nous avons alors obtenu des résultats de simulation sous MATLAB, qui nous ont permis d’évaluer leurs conséquences pour différentes configurations du système Despite their distributed nature, these supply chains can be very efficient in the ideal conditions of production and exchange. However, their complexity makes them more fragile. This dissertation proposes models and methods for risk analysis to enhance the robustness and resilience of SCs. We analyzed this area following an ontological approach using the KOD method. Based on state of the art in the field of risk in SCs, and on real cases, we identified the indicators of the most significant vulnerabilities. From the extracted knowledge and mathematical models proposed in the literature, we built the model of a multi-stage SC using ARIMA models incorporating the randomness of the demand. In order to adapt this model to situations of vulnerability and risk, we have added capacity and positivity constraints on orders and inventories. Under the impact of hazardous events or strong disturbances, some constraints of the system can be reached and therefore, its evolution may deviate considerably from the nominal dynamics or even become unstable. We proposed vulnerability indicators such as indicators of the frequency of delivery delays or costs due to the immobilization of products. Finally, scenarios were used to represent the occurrence of dangerous events. We then got simulation results in MATLAB, which allowed us to assess their consequences for different configurations of the system, especially for strong disturbances of information flows and physical flows

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Pontiroli, Christophe. "Comportement au souffle des structures en béton armé : analyse expérimentale et modélisation." Cachan, Ecole normale supérieure, 1995. http://www.theses.fr/1995DENS0005.

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Abstract:

Pour déterminer la vulnérabilité et la ruine des structures en béton armé soumises à une onde de choc engendrée par une explosion, le centre d'études de Gramat (c. E. G. ) a développé un nouveau modèle de comportement pour le béton. Ce modèle isotrope, base sur la théorie de l'endommagement utilise deux variables scalaires d'endommagement afin de prendre en compte divers phénomènes tels que: la dissymétrie en tension et compression, le caractère unilatéral (ouverture-fermeture de fissures), l'existence de déformations anélastiques, les effets des vitesses de déformation et les effets de frottement. Couplé à une méthode de régularisation de la localisation, ce modèle permet d'assurer une indépendance des résultats vis à vis du maillage. La formulation explicite, sans processus itératif, de cette loi de comportement permet également d'obtenir une certaine rapidité (temps de calcul) et robustesse (instabilités lors de la rupture du béton) lors des simulations numériques. Afin de valider ce modèle de comportement du béton en dynamique, des essais de souffle sur des dalles circulaires en béton arme ont été réalises au c. E. G. A l'aide d'un tube a choc. Des comparaisons calculs/expériences montrent les capacités et possibilités de cette nouvelle formulation

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Nguyen, Xuân Huy. "Vulnérabilité des structures en béton armé à voiles porteurs : expérimentation et modélisation." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0049.

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Abstract:

Ette thèse s'inscrit dans le cadre de la recherche ECOLEADER des programmes européens d'accès aux grades installations ayant comme objectif l'amélioration de nos connaissances sur la vulnérabilité des structures à voiles porteurs sous chargement sismique. Une stratégie de modélisation simplifiée basée sur des éléments de poutre multifibre Euler - Bernoulli ou Timoshenko est présentée. Les lois utilisées pour le béton et l'acier sont basées sur la mécanique de l'endommagement et la plasticité respectivement. Malgré sa simplicité, le modèle permet de modéliser de façon satisfaisante le comportement global des structures en béton armé sous chargement dynamique. De plus, il est capable de reproduire qualitativement les tendances du schéma de fissuration et la position des zones d'endommagement. Les calculs non linéaires dynamiques sont les seuls capables d'évaluer les marges de variation de l'effort normal, d'étudier l'état des sections vis-à-vis de l'état ultime et de fournir ainsi les informations nécessaires dans la phase de conception. Outil disponible pour l'ingénierie, cette approche doit être considérée comme pouvant être utilisée en parallèle avec les méthodes classiques de dimensionnement et elle est en mesure de conforter les décisions des concepteurs This work is done in the framework of the ECOLEADER program - European consortium of laboratories for earthquake and dynamic experimental research - to improve our knowledge on the vulnerability of reinforced concrete structural walls submitted to seismic loadings. A modelling strategy based on Euler - Bernoulli or Timoshenko multifiber beams is presented. Constitutive laws are based on plasticity for steel and damage mechanics for concrete. This simplified model permits to reproduce the global behaviour of reinforced concrete structures under dynamic loading. Critical zones and damage distributions are also correctly predicted. Non linear dynamic calculations are the only ones able to simulate the variation of the axial force and thus they are a necessary tool for the design and conception of new buildings

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Hassani-Manaï, Salima. "Etude et modélisation de la stabilité des structures élancées en béton armé." Cergy-Pontoise, 2003. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/03CERG0222.pdf.

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Abstract:

Le recours à des structures de plus en plus élancées en béton armé et la nécessité de s'assurer de leur stabilité au flambement conduisent à prendre en compte le couplage de la non-linéarité géométrique générée par les grands déplacements avec la non-linéarité matérielle résultant du comportement du béton. L'étude entreprise ici vise à contribuer à l'analyse non linéaire de la stabilité de ce type de structures. Le couplage des deux types de non-linéarité a permis de simuler le comportement de structures en béton armé jusqu'à la ruine par instabilité de la structure ou par épuisement des matériaux. L'ensemble des validations effectuées montre que l'outil élaboré prédit avec précision la charge critique d'instabilité des structures étudiées. Les résultats des applications à différentes structures en béton armé ont révélé une bonne corrélation avec les résultats publiés, ce qui conforte la validité de l'outil développé Resort to slender structures in reinforced concrete and the necessity to make sure of their buckling stability oblige to take account of the coupling of both the geometrical non-linearity generated by the large displacements, and the material non-linearity due to the behaviour of the concrete. The purpose of the study undertaken hereafter is to contribute to non-linear analysis of stability for this type of structures. The two types of non-linearity coupling are used to numerically simulate the ruin of reinforced concrete slender structures, which can occur by exceeding the strength of the most stressed section or through instability. All validations prove the accuracy of the elaborated tool to predict the critical load of stability for the studied structures. Application results to various structures in reinforced concrete are correlated with published results and prove the tool validity

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Almodovar, Stéphane. "Elaboration d'une méthode originale de caractérisation des aides auditives : mise au point d'un protocole expérimental." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30136.

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Matallah, Mohammed. "Modélisation numérique de l'endommagement anisotrope et unilatéral dans les structures en béton." Pau, 2006. http://www.theses.fr/2006PAUU3030.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude du comportement du béton. Il a pour objectif de développer un nouveau modèle d'endommagement reproduisant les phénomènes mis en jeu lors de la dégradation du béton (endommagement, anélasticité, anisotropie, refermetures de fissures. . ) et répondant aux exigences particulières requises pour une exploitation industrielle. Après une discussion étayée d'exemples sur les difficultés mathématiques et numériques liées aux différentes approches de modélisation, une approche originale est proposée : la considération d'un endommagement isotrope représenté par une seule variable scalaire et son couplage avec un tenseur de déformations anélastiques représentant l'Ouverture Unitaire de Fissures. L'originalité de la formulation vient du fait que l'endommagement n'intervient pas comme dans la plupart des modèles comme multiplicateur des déformations élastiques mais des déformations anélastiques. L'anisotropie est prise en compte non pas par un tenseur d'endommagement mais par ce couplage multiplicatif entre l'endommagement isotrope et le tenseur de déformations anélastiques. La gestion du phénomène unilatéral est rendue facile grâce à ce couplage novateur. La variable tensorielle est liée aux déformations anélastiques par une fonction S appelée Indicateur d'Ouverture de Fissures, quand les fissures se referment la fonction S s'annule ( =S =0) et l'endommagement se trouve désactivé. Le matériau retrouve son caractère élastique quelque soit son état d'endommagement. Le modèle est développé dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles. La formulation mathématique du modèle respectant ce cadre et assurant la positivité de la dissipation est complètement détaillée. Les dépendance des résultats au maillage sont limitées par une approche classique de type "Crack Band Theory". Le modèle est implanté dans les codes éléments finis (EFiCoS et Cast3M). Un grand nombre d'exemples sont traités. Les résultats sont comparés avec ceux d'autres modèles ainsi qu'avec l 'expérimentation. Les exemples traités valident la capacité du modèle à être utilisé dans un cadre industriel pour prédire le comportement des structures en béton The main objective of this work is the development of a new model coupled damage and inelasticity. The model is aimed to be used for damage and fracture analysis of concrete and reinforced concrete, as well as satisfying the industrial applications requirements. Firstly, a critical analysis based on mathematical and numerical complexities of different approaches is presented. Furthermore, a novel approach is proposed where an internal variable called the Unitary Crack Opening (UCO) is introduced to describe the evolution of inelastic strains. Taken as anisotropic, The UCO variable is coupled with a sacalar variable D ( which characterize an isotropic damage) to produce a good description of the crack induced anisotrpy. Hence, the crack closure effect is also taken into account. The UCO variable is related to the inelastic strains using a function S called the Crack Opening Indicator. When S=0 (which means that cracks are closed), the history of inelastic strains and damage are retained but their effect is deactivated due to the present of function S (D =DS =0). The model is developed based on a thermodynamic approach where its mathematical basis are presented and explained in detail. The novel approach developed here could be used to investigate the damage-permeability coupling

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Handika, Nuraziz. "Multi-fissuration des structures en béton armé : analyse par corrélation d'images et modélisation." Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0001/document.

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Abstract:

La modélisation de la fissuration du béton armé à l'aide de la méthode des éléments finis nécessite de prendre en compte, outre l'endommagement du béton, trois phénomènes : la spécificité de la liaison acier-béton, l’autocontrainte due au retrait, et l'effet d'échelle probabiliste dû à l'hétérogénéité du béton. Cette recherche s'appuie sur une campagne expérimentale pour obtenir le comportement de la liaison et les caractéristiques des fissures sur des éléments de structures. La technique de corrélation d'images numériques a été utilisée pour observer l'espacement et l'ouverture des fissures.La liaison acier-béton est considérée dans la modélisation à l'aide d'éléments d'interface élasto-plastiques basés sur les résultats expérimentaux des tests de pull-out. Les effets du retrait sont pris en compte via un cadre poro-mécanique. Enfin, l'effet d'échelle probabiliste est intégré dans la modélisation via une méthode de champs aléatoires, puis de maillon faible. La modélisation est appliquée à l'élément de structure en béton armé étudié en laboratoire ce qui permet de quantifier l'importance relative de la liaison acier-béton, des contraintes induites par le retrait empêché, et de l'hétérogénéité du matériau The modelling of cracking of reinforced concrete using the finite element method requires taking into account, in addition to the concrete damage, three phenomena: the specificity of the steel-concrete bond, the self-stress due to shrinkage, and the probabilistic scale effect due to the heterogeneity of concrete. This research is based on an experimental campaign to obtain the behaviour of the bond and the characteristics of the cracks on structural elements. The technique of digital image correlation was used to observe the spacing and opening of the cracks.The steel-concrete bond is considered in modelling using elastoplastic interface elements based on the experimental results of the pull-out tests. The effects of shrinkage are taken into account via a poro-mechanical framework. Finally, the probabilistic scale effect is integrated into the modelling via a random field method and then a weakest link one. Modelling is applied to the reinforced concrete structural element studied in the laboratory, which makes it possible to quantify the relative importance on cracking of the steel-concrete bond, the stresses induced by shrinkage, and the tensile strength heterogeneity of the material

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Hasnaoui, Fadhila. "Modélisations simplifiées pour l’analyse du risque sismique de bâtiments en béton armé." Thesis, Paris 10, 2014. http://www.theses.fr/2014PA100082.

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Abstract:

Modélisations simplifiées pour l’analyse du risque sismique de bâtiments en béton armé. Résumé de la thèse en français (1800 signes max.) : La thèse s’inscrit dans le cadre du projet MARS (Méthodes Avancées pour le Risque Sismique, EDF R&D). Elle concerne plus particulièrement certaines tâches sur le développement des méthodes simplifiées et robustes de calcul pour permettre la simulation intensive et table de la réponse sismique de bâtiments en béton armé. En effet, |’analyse de risque nécessite un très grand nombre de calculs pour tenir compte des incertitudes, tant sur le chargement (aléa sismique) que sur le comportement non linéaire des structures. Dans la première partie de ce travail, nous effectuerons une étude bibliographique sur les modèles de résolution sismique pour les bâtiments en béton armé. Cette étape va nous permettre de rassembler le maximum d’éléments nécessaires permettant de comprendre et d’identifier tous les paramètres, les avantages, les inconvénients et la limite d’utilisation de chaque procédure de calcul numérique par éléments finis. Dans la deuxième partie, on développe un macro-élément de poteau-poutre, associé â un modèle de comportement non linéaire afin de traduire la réponse de la structure sous les sollicitations sismiques. Des hypothèses cinématiques ont été adoptées pour limiter le nombre de degrés de liberté. La loi de comportement globale en cisaillement est décrite dans le cadre delà plasticité. Nous avons choisi un modèle à écrouissage cinématique pour prendre en compte la dissipation due à la fissuration. Les paramètres sont identifiés à partir de résultats expérimentaux ou bien pré-calculés par des analyses â une échelle locale (calculs 3D par éléments finis ou calcul simplifié type « Modified Compression Field Theory >>). Des analyses numériques ont été réalisées afin de valider le modèle proposé comparant à des essais expérimentaux disponibles dans la littérature This PhD is part of the MARS project (Advanced Methods for Seismic Risk, EDF R&D). It relates particularity to the development of simplified and robust calculation. The overall aim is to significantly reduce the intensive computation time without loosing a reliable simulation of the seismic response of reinforced concrete buildings methods. Seismic risk analysis requires a very large number of repeated calculations to account for uncertainties of both the loading (seismichazard) and the nonlinear behaviour of structures. ln the first part of this work, a bibliographic study on seismic resolution models for reinforced concrete buildings is provided. This step allows collecting the maximum of necessary elements to understand and identify all the parameters, advantages, disadvantages and limits of use of each finite element calculation method. In the second part, a macro—elements for beam—column joint associated to a nonlinear behavior to reflect the response to the structure under seismic loads ls developed. Kinematic assumptions have been adopted to limit the number of degrees of freedom. The law of global shear behavior is described in the context of plasticity. A model with kinematic hardening is chosen to account for the dissipation due to cracking. Model parameters are identified from experimental results or pre-calculated by analysis on a local scale vla 3D finite element calculation or the implied "Modihed Compression Field Theory Numerical analyses were performed to validate the proposed approach against experimental tests available in the literature

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Pascu, Ion Radu. "Contribution à l'analyse d’éléments en béton arme sollicites en membrane et flexion biaxiale : expérimentation, modélisation, validation." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0050.

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Abstract:

Des modèles de calcul très avancés, incluant les nonlinéarités physiques et géométriques, ont été développés pour le calcul des structures en béton armé, et en particulier des plaques et coques. La validation de ces modèles par des essais de structures se rapprochant le plus possible des conditions réelles, est absolument nécessaire. La structure choisie, représentative d'un grand nombre de constructions, est un élément plan de béton armé, soumis à des chargements combinés bi-axiaux de membrane et de flexion. Afin de répondre à ce besoin, nous avons réalisé un banc d'essais pour ce type d'éléments. Ce banc d'essais permet l'application de combinaisons très variées de sollicitations de membrane et de flexion suivant deux directions orthogonales. Une série de dix essais a été effectuée sur ce banc. Le programme d'essais visait surtout à tester diverses combinaisons de sollicitations : bi-traction, traction-compression et bi-compression en membrane, bi-flexion avec moments de même signe ou de signe opposé, chargements monotones ou cycliques. Les résultats expérimentaux ont servi à la validation d'un modèle éléments finis pour plaques et coques en béton armé. Elle ont aussi permis de tirer certaines conclusions sur le comportements des éléments plans sous chargements bi-axiaux combinés de membrane et de flexion. Il a été trouvé que le modèle de calcul donne des bons résultats pour les chargements monotones, lorsque la participation des armatures est importante après fissuration. A l'avenir, une validation du modèle pour des chargements cycliques et d'autres sollicitations, basée sur les données expérimentales, est possible Advanced numerical models, including physical and geometrical non linearity, have been developed for reinforced concrete structures, particularly for plates and shells. Experimental validation for these numerical models by tests on structures approaching real conditions are needed. The chosen structure, representative of many constructions, is a plane reinforced concrete element, loaded in biaxial membrane forces and flexure. To fulfi1 this need, 'we designed a test set-up for the above mentioned type of element. Which allows the application of various membrane and flexural combinations along two orthogonal directions. A series of ten tests has been performed on this test set-up. The experimental program focused on various load combinations : bi-tension, tension-compression and bi-compression for membrane loading, biaxial flexure with bending moments of the same sign or of apposite signs, cyclic loads. Experimental results were used to validate a reinforced concrete shell finite element model. They allowed also to formulate a number of conclusions on plane RC elements subjected to combined biaxial membrane and flexural loads. It was found that the numerical model provides good results for monotonic loading, at least when reinforcement plays an important role. In the future, the model validation for cyclic loads and other type of loads, based on these experimental data, is possible

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Nader, Christian. "Stratégie multi-échelles de modélisation probabiliste de la fissuration des structures en béton armé." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1157/document.

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Abstract:

Il n'existe pas de nos jours une approche modélisatrice satisfaisante de la fissuration des structures en béton de grandes dimensions, capable d'apporter à la fois des informations sur son comportement global et local. Il s'agit pourtant d'un enjeu important pour la maîtrise de la durée de vie des structures, qui s'inscrit pleinement dans le cadre du développement durable. Nous introduisons ainsi une nouvelle approche pour modéliser le processus de fissuration dans les grandes structures en béton armé, comme les barrages ou les centrales nucléaires. Pour ces types de structures, il n'est pas raisonnable, en terme de temps de calcul, de modéliser explicitement les armatures et l'interface acier-béton. Néanmoins, l'accès aux données sur la fissuration est impératif pour les problèmes d'analyse structurelle et de diffusion. Nous avons donc développé un modèle de fissuration macroscopique probabiliste basé sur une stratégie de simulation multi-échelles afin d'obtenir de linformation sur la fissuration dans la structure, sans avoir besoin d'utiliser des approches locales. La stratégie est une sorte de processus multi-étapes qui reprend toute la modélisation de la structure dans le cadre de la méthode des éléments finis, du maillage, à la création de modèles et l'identification des paramètres. Le coeur de la stratégie est inspiré des algorithmes de régression (apprentissage supervisé): les données à l'échelle locale | base de données d'apprentissage associées à la connaissance pratique du problème mécanique | aident à formuler le modèle macroscopique. L'identification des paramètres du modèle macroscopique probabiliste dépend du problème traité car elle contient des informations sur le comportement local, obtenues en avance à l'aide de l'expérimentation numérique. Cette information est ensuite projetée à l'échelle des éléments finis macroscopiques par analyse inverse. L'expérimentation numérique est réalisé avec un modèle validé de fissuration du béton et d'un modèle d'interface acier-béton, ce qui permet une description détaillée des processus de fissuration. Bien que la phase d'identification puisse ^etre relativement longue, le calcul structurel est ainsi très efficace en terme de temps de calcul, conduisant à une réduction importante du temps de calcul global, sans perte d'information / précision sur résultats à l'èchelle macroscopique No modeling approach exists nowadays that can provide reliable information about the cracking process in large/complex reinforced concrete structures. However, this is an important issue for controlling the lifespan of structures, which is at the heart of the principal of sustainable development. In this work we introduce a new approach to model the cracking processes in large reinforced concrete structures, like dams or nuclear power plants. For these types of structures it is unreasonable, due to calculation time, to explicitly model the rebars and the steel-concrete bond. Nevertheless, access to data about the cracking process is imperative for structural analysis and diffusion problems. So in order to draw the information about cracking in the structure, without resorting to the use of local approaches, we developed a probabilistic macroscopic cracking model based on a multi-scale simulation strategy. The strategy is a sort of a multi-steps process that takes over the whole modelization of the structure in the framework of the finite element method, from meshing, to model creation, and parameter identification. The heart of the strategy is inspired from regression (supervised learning) algorithms: data on the local scale | the training data coupled with working knowledge of the mechanical problem | would shape the macroscopic model. The probabilistic macroscopic model's identification is case-specific because it holds information about the local behavior, obtained in advance via numerical experimentation. This information is then projected to the macroscopic finite element scale via inverse analysis. Numerical experiments are performed using a validated cracking model for concrete and a bond model for the steel-concrete interface, allowing for a fine description of the cracking processes. Although the identification phase can be relatively time-consuming, the structural simulation is as a result, very time-efficient, leading to a sensitive reduction of the overall computational time, with no loss in information/accuracy of results on the macroscopic scale

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Krayani, Abbas. "Contributions à la modélisation non linéaire du comportement mécanique du béton et des ouvrages en béton armé et précontraint." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2122.

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Abstract:

La connaissance de l’état mécanique du matériau et de son histoire de chargement (en tout point de la structure) est nécessaire pour évaluer l’étanchéité d’un ouvrage de confinement et par conséquent sa durabilité. Un modèle élastoplastique endommageable non local est développé pour reproduire le comportement mécanique du béton. Une méthode de régularisation est introduite sur la partie responsable de l’adoucissement pour éviter les problèmes numériques dus au phénomène de localisation de l’endommagement. La relation constitutive et son implantation numérique sont détaillées. La matrice tangente cohérente est dérivée, où la technique de la différenciation numérique est appliquée pour intégrer la relation constitutive de la plasticité et obtenir une convergence quadratique de la méthode de Newton-Raphson au niveau du point de Gauss et dans la solution du problème d’équilibre mécanique global. Les simulations effectuées ont montré la capacité du modèle à reproduire les comportements structurels classiques et complexes. Les comparaisons avec des modèles d’endommagement isotropes ont permis de mettre en évidence les améliorations apportées par l’introduction de la plasticité: le mode de rupture est correctement simulé (mode I et mode mixte) et la force ultime est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Finalement, nous présentons des modifications du modèle d’endommagement non local intégral afin de prendre en considération les effets du bord. Notre justification est basée sur des arguments micro mécaniques dans lesquels les interactions entre les micro fissures sont diminuées proche du bord libre The knowledge of the mechanical behaviour of the material and its loading history (at any point of the structure) is necessary to evaluate the tightness of a containment structure and therefore its durability. An elastic plastic non local damage model is developed for modeling the mechanical behaviour of concrete. A regularization technique is introduced on the part responsible of the strain-softening behaviour in order to avoid the numerical problems due to the phenomenon of localisation of damage. The constitutive law and its numerical implementation are detailed. The consistent tangent matrix is derived, where the numerical differentiation technique is applied to integrate plastic constitutive laws and to obtain a quadratic convergence with the Newton-Raphson method at Gauss-point level and in the solution of the boundary value problem. Simulations have shown the capacity of the model to reproduce the classical and complex structural behaviour of concrete. The comparisons with the isotropic damage models illustrate the improvements achieved by introducing the plasticity to the damage formulation: the mode of failure is reproduced correctly (mode I and mixed mode) and the ultimate load is in good agreement with the experimental data. Finally, we present modifications of the classical non local damage model in order to take into account the boundary effects. Our justification is based on micromechanical arguments in which the interactions between microcracks are reduced nearby the free boundary

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Tliche, Youssef. "Performance d’une chaîne d’approvisionnement décentralisée : Une approche de prévision collaborative par inférence Downstream Demand Inference in decentralized supply chains An Improved Forecasting Approach to Reduce Inventory Levels in Decentralized Supply Chains." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMLH06.

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Abstract:

Les structures des chaînes d’approvisionnement connaissent de plus en plus une complexité croissante, notamment sous l'effet de la mondialisation et des manœuvres de décentralisation. Plusieurs inhibiteurs accentuent le caractère décentralisé et empêchent l’amélioration des performances des chaînes décentralisées. Ce travail de thèse s’intéresse à une approche de prévision collaborative qui a pour objectif l’amélioration des performances des chaînes décentralisés. Cette approche traite le non-partage de l’information de la demande dans une chaîne d’approvisionnement en série et montre qu’une inférence de cette demande est possible sous certaines conditions. Cette inférence permet de rapprocher les performances d’une chaîne décentralisée à celles d’une chaîne centralisée. Une relaxation de l’hypothèse du non-partage d’informations, permet encore d’augmenter les performances opérationnelles du système décentralisé. Cette recherche enrichit la notion de performance des chaînes d’approvisionnement en démontrant que la performance opérationnelle des chaînes décentralisées peut être considérablement augmentée grâce à une source d’amélioration collaborative de prévision Supply chain structures are becoming increasingly complex, particularly as a result of globalization and decentralization. Several inhibitors accentuate the decentralized nature and prevent the improvement of the performance of decentralized channels. This thesis work is interested in a collaborative forecasting approach which aims to improve the performance of decentralized channels. This approach addresses the non-sharing of demand information in a serial supply chain and shows that an inference of this demand is possible under certain conditions. This inference brings the performance of a decentralized chain closer to that of a centralized chain. A relaxation of the hypothesis of non-sharing of information further increases the operational performance of the decentralized system. This research enriches the notion of supply chain performance by demonstrating that the operational performance of decentralized chains can be considerably increased thanks to a source of collaborative forecasting improvement

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Heinfling, Grégory. "Contribution à la modélisation numérique du comportement du béton et des structures en béton armé sous sollicitations thermo-mécaniques à hautes températures." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0002.

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Abstract:

Ce travail concerne le développement d'un modèle de comportement du béton en situations d'incendies ou d'accidents nucléaires. Dans la gamme de températures concernée (20°C-1200°C), la microstructure du béton subit des modifications physicochimiques qui influencent son comportement. Dans le cadre d'une analyse thermomécanique chaînée, les phénomènes à prendre en compte sont les variations des caractéristiques thermiques et mécaniques et la dépendance de la réponse du béton à 1 'historique des chargements thermique et mécanique. Un modèle est proposé dans le cadre de la thermo plasticité. Les variations irréversibles des caractéristiques sont introduites. Un critère de plasticité multi surfaces prenant en compte en compression l'accroissement de sensibilité au confinement avec la température est construit. La fissuration est traitée dans ce cadre de plasticité. La sensibilité de la solution numérique au maillage due à l'introduction du comportement adoucissant est partiellement résolue par la méthode d'Hillerborg. Un modèle phénoménologique est utilisé pour le calcul des déformations d'interaction thermomécanique. Des structures en béton soumises à de hautes températures sont analysées. La capacité du modèle à restituer la dépendance à 1 'historique des chargements est vérifiée. Les effets de différentes hypothèses concernant l'évolution de l'énergie de fissuration du béton sont étudiés. Un radier de bâtiment réacteur de centrale nucléaire sous l'effet du corium est analysé. Les résultats mettent en évidence l'effet des déformations d'interaction. Une contribution à l'analyse du phénomène d'éclatement à hautes températures est proposée. Le béton est modélisé dans le cadre de la mécanique des milieux poreux. Le modèle thermoplastique est appliqué à l'analyse du comportement du squelette par l'intermédiaire de la contrainte effective. Une méthode d'évaluation des pressions de pores et du coefficient de Biot est proposée. Le comportement de spécimens est analysé This work concerns the development of a numerical model for concrete under tire or nuclear accident conditions. Within the temperature range concerned (20°C-1200°C), the behavior of concrete is affected by the physical and chemical changes of its microstructure. Within the framework of an uncoupled thermo mechanical analysis, the phenomena that have to be accounted for are the temperature dependency of the thermal and mechanical properties of concrete as well as the dependency of the response of concrete on the combined thermal and mechanical loading history. A thermo plasticity based model is proposed for the compressive and the cracking behavior of concrete. The irreversible variations of the properties of concrete are introduced. A multisurface plasticity criterion which accounts for the increasing sensitivity of compressive strength to hydrostatic pressure is developed. The pathological mesh dependency of the numerical solution is partially solved with help of the Hillerborg method. A phenomenological model is used for the evaluation of the thermo mechanical interaction strains. Structures submitted to high temperatures are analyzed. The capability of the model to describe the load and temperature history dependency of the response is checked. The effects of different hypotheses concerning the evolution of the fracture energy of concrete are studied. The behavior of a nuclear power plant raft in accidental conditions is analyzed. The results emphasize the importance of the thermo mechanical interaction on the predicted behavior of the structures. A contribution to the analysis of the spalling of concrete at high temperatures is proposed. The concrete is modeled within the framework of the mechanics of porous media. The thermoplastic model is a pp lied to the analysis of the skeleton through the effective stress. A simplified method for the evaluation of pore pressures and Biot coefficient is proposed and the behavior of concrete specimens is analyzed

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Frantzeskakis, Cléarchos. "Contribution à la modélisation des stuctures en béton armé par la méthode des éléments finis." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529454.

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Abstract:

Ce travail a pour but l'élaboration d'un code d'éléments finis pour le calcul des structures planes en béton armé sous charges monotones. La représentation "répartie" est utilisée tant pour les armatures que pour les fissures. Le béton est considéré comme un matériau élastoplastique écrouissable en compression avec une loi d'écoulement non-associée et élastique fragile en traction. Pour l'acier une loi élastique-parfaitement plastique est adoptée. L'adhérence acier-béton et 1'engrènement sont introduits par des formulations totales non-linéaires réversibles, tandis que pour l'effet de goujon un modèle linéaire a été adopté. La réponse d'un élément fissuré est obtenue par la considération des phénomènes ci-dessus. Une nouvelle stratégie de résolution a été conçue qui permet de suivre les fissurations des éléments une par une afin de bien tenir compte de ce phénomène particulièrement dépendant du trajet de chargement. Les prévisions du programme ont été comparées avec les données expérimentales sur trois exemples de structures. Les résultats sont globalement prometteurs et plusieurs aspects de la réponse des structures ont été approchés d'une façon satisfaisante. D'autre part, des indications sont obtenues sur des améliorations futures et notamment vers l'utilisation d'éléments d'ordre supérieur et l'adoption de modèles plus fins pour les phénomènes mentionnés.

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Benmansour, Mohammed Bénali. "Modélisation du comportement cyclique alterné du béton armé. Application à divers essais statiques de poteaux." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523013.

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Abstract:

Le comportement des structures sous certains types d'actions tels que les séismes nécessite une bonne connaissance du comportement des matériaux composants sous des charges cycliques. Dans cette étude, le modèle de comportement cyclique du béton est basé sur la théorie de l'endommagement, sur la mécanique des milieux continus et la thermodynamique des processus irréversibles. Ce modèle tient compte des déformations résiduelles et de la perte de raideur due à la fissuration. Dans son application, les effets biaxiaux et le fluage ne sont pas pris en considération. Le comportement des armatures est considéré élasto - plastique parfait. Une amélioration importante pour l'application du modèle a été de définir une méthode d'identification des paramètres à partir des données physiques obtenues dans les essais classiques de contrôle du béton et d'une expression analytique de la loi de comportement d'usage courant. Le modèle uniaxial est introduit dans un code numérique pour structures planes. La structure à analyser est découpée en plusieurs éléments de poutres. Chaque élément est représenté par un certain nombre de sections. La section est divisée en plusieurs fibres soumises à une sollicitation uniaxiale. Chaque fibre suit sa propre histoire conforme au modèle ci-dessus, mais sa déformation respecte la loi de planéité de la section considérée. Des essais de validation ont été réalisés sur des éprouvettes cylindriques sous charges cycliques de compression, sur des poteaux courts sous compression - traction cyclique et sur des poteaux sous flexion alternée et effort normal constant. La comparaison modèle - essais apporte des résultats encourageants pour l'analyse des structures en béton armé sous charges cycliques.

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Lefebvre, Eric. "Stratégie de modélisation pour suivre des fissures existantes dans une structure en béton armé précontraint." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM069/document.

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Abstract:

Nous avons donc proposé dans cette thèse une stratégie pour suivre l’évolution des fissures dans une structure en béton précontraint. L'objectif principal est de définir des briques de modélisation permettant d'étudier le comportement des fissures dans les enceintes de confinement des centrales nucléaires. Chaque brique de modélisation permet ainsi de représenter un phénomène non-linéaire présent dans ces structures : la fissuration du béton, les grilles d'armatures, les cables de précontrainte, la décohésion de l'acier dans le béton ainsi que le vieillissement du béton. Elles ont été validées grâce à plusieurs essais expérimentaux et appliquées à différentes zones. de l'enceinte de confinement pour simuler l'amorçage et la propagation des fissures. Enfin, une stratégie pour définir un état initialement fissuré a été développé à l'aide de ces différentes briques ainsi qu'une méthode de zoom pour reproduire les conditions limites de la précontrainte et la montée en pression sur une partie de l'enceinte The difficulty of predicting cracks on reinforced concrete structures is due to the heterogeneity of the concrete and the dependence on environmental boundary conditions. To overcome this problem, we introduce directly a potential crack at the initial time, using cohesive zone models. A major difficulty will be to juggle the cohesive zone models describing cracking and the phenomena of creep and drying, and thus to consider three types of nonlinearities appearing in the calculation : cracking, decohesion of steelconcrete and creep. We also propose a strategy to represent an initially cracked structure. In this thesis, the crack behavior in different parts of the confinement building are modeled using the above described method

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Davenne, Luc. "Modélisation de l'influence des armatures transversales sur le comportement non linéaire d'éléments de béton armé." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066099.

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Abstract:

La compréhension et la modélisation des phénomènes lies a la présence d'armatures transversales sont des problèmes difficiles. Deux familles de structures sont étudies: les éprouvettes frettées par des cercles et les poutres soumises a la flexion simple. Une étude bibliographique met en évidence les paramètres majeurs du problème. La multiplicité des expériences prouve que le sujet est loin d'être cerne. Les méthodes existantes possèdent généralement une partie empirique et sont souvent contradictoires quant aux concepts de base adoptes. L'approche proposée s'inscrit dans le contexte général du développement de méthodes simplifiées: 1) le champ tridimensionnel des déformations est d'abord obtenu par une analyse locale. Le calcul, base sur l'étude des heterogeneites en micromécanique, est adapte au cas particulier des armatures transversales incluses dans une matrice endommageable; 2) les informations sont ensuite intégrées de manière a élaborer un matériau homogène équivalent dont le comportement pendant toute l'histoire du chargement est identique a celui du composite (béton plus armatures transversales); 3) un calcul global non linéaire, utilisant des grandeurs generalisees monodimensionnelles, est ensuite mené sur des structures complexes soumises a des chargements complexes. Celui-ci est rapide car il est découple de l'analyse locale menée avant de façon indépendante. Les résultats rendent compte correctement des observations expérimentales

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Vu, Xuan dung. "Vulnérabilité des dalles en béton sous impact : caractérisation, modélisation et validation." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00915096.

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Abstract:

Le béton est un matériau dont le comportement est complexe, notamment dans le cas de sollicitations extrêmes. L'objectif de cette thèse est de caractériser expérimentalement le comportement du béton lorsque celui-ci est soumis à des sollicitations générées par un impact (compression confinée et traction dynamique) ; et de développer un outil numérique robuste permettant de modéliser son comportement de manière fiable. Dans la partie expérimentale, on a étudié des échantillons de béton provenant du centre de VTT (Centre de recherche technique en Finlande). Dans un premier temps, des essais statiques de compression triaxiale dont le confinement varie de 0 MPa (compression simple) à 600 MPa ont été réalisés. On observe que, sous l'effet de confinement la rigidité du béton devient plus importante à cause de la réduction de la porosité. Par conséquent, la résistance maximale au cisaillement du béton est augmentée. La présence d'eau joue un rôle important lorsque le degré de saturation est élevé et le béton est soumis à un fort confinement. Au delà d'un certain seuil de confinement, la résistance maximale au cisaillement diminue avec l'augmentation de la teneur en eau. L'eau influence également le comportement volumique du béton. Lorsque tous les pores libres du béton sont fermés sous l'effet de la compaction, la faible compressibilité de l'eau s'oppose à la déformation du béton, de sorte que le béton humide est moins déformé que le béton sec pour une même contrainte moyenne. Le deuxième volet du programme expérimental concerne des essais de traction dynamique à différentes vitesses de chargement, et à différents états d'humidité du béton. Les résultats obtenus montrent que la résistance en traction du béton C50 peut augmenter jusqu'à 5 fois par rapport à sa résistance statique pour une vitesse de déformation de l'ordre de 100 s-1. Dans la partie numérique, on s'intéresse à développer le modèle de comportement du béton PRM couplé (Pontiroli-Rouquand-Mazars) capable de prédire le comportement du béton sous impact. Ce modèle repose sur un couplage entre un modèle d'endommagement capable de décrire des mécanismes de dégradation et de fissuration du béton à faible confinement et un modèle de plasticité permettant de simuler le comportement du béton sous très fort confinement. L'identification du modèle a été réalisée avec les résultats des essais expérimentaux. L'amélioration du modèle, notamment sur le modèle de plasticité, porte sur trois points principaux : prise en compte de l'effet de la contrainte déviatoire dans le calcul de la contrainte moyenne ; de l'effet de l'eau avec la loi poro-mécanique au lieu de la loi des mélanges ; amélioration de la variable de couplage entre le modèle d'endommagment et le modèle élastoplastique avec une prise en compte de l'angle de Lode. Ces améliorations ont ensuite été validées par une confrontation des résultats numériques obtenus et des essais de type impact qui démontrent la fiabilité de la prédiction du modèle. Le modèle amélioré est capable de reproduire le comportement du béton sous différents trajets de chargement et à différents niveaux de confinement tout en tenant compte du degré de saturation du béton.

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Millan, Thomas. "Vers une modélisation géochimique de l'altération d'un ciment pétrolier en conditions géologiques : tests de carbonatation et optimisation de données thermodynamiques." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066135.

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Abstract:

Dans le cadre du stockage géologique du dioxyde de carbone, il est nécessaire de pouvoir estimer la durabilité des matériaux de cimentation sur des échelles de temps pluriséculaires. Pour cela, la modélisation de type transport réactif apparaît comme l’outil le plus adapté. La présente étude vise à acquérir deux types d’informations utiles pour cette modélisation, celles relatives à la nature des réactions et aux paramètres de transport d’une part, et celles relatives aux données thermodynamiques des phases impliquées d’autre part. Aussi nous avons effectué : 1) Un premier travail expérimental visant à étudier les évolutions de la minéralogie du ciment, de l’épaisseur altérée : essais de carbonatation de pâtes de ciment hydratées par une eau saturée en CO2 à différentes durées. La caractérisation des échantillons a mis en œuvre différentes techniques (DRX, ATG, IRTF, MEB, MSE). La carbonatation de la portlandite et celle des C-S-H ont lieu simultanément. L’épaisseur altérée ne varie pas linéairement avec la racine carrée du temps. Ce sont les réactions chimiques qui limitent le phénomène de carbonatation et non la diffusion du CO2. 2) Un second travail expérimental couplé à des calculs d’optimisation : encadrements d’équilibres concernant six minéraux importants dans la chimie du ciment (portlandite, aragonite, tobermorite 1,1nm, gyrolite, xonotlite et truscottite) et obtention de données thermodynamiques inter-cohérentes par programmation mathématique. Les données d’encadrements relatives à la portlandite, l’aragonite, la tobermorite 1,1nm, la xonotlite et la truscottite sont issues de la littérature. Un équilibre mettant en jeu la gyrolite et la tobermorite 1,1nm a été encadré expérimentalement lors de cette thèse. Une nouvelle méthodologie d’encadrements de réactions par variation de l’activité de l’eau a été développée mais non complètement validée expérimentalement In the context of CO2 geological storage, estimating cement durability over several centuries is of great importance. For that, reactive transport modeling appears to be well adapted. The present study aims at acquiring useful information, the ones on chemical reactions and transport properties and other ones on thermodynamic data for the implied phases. The following works have been done: 1) A first experimental work aiming at studying the evolution of cement mineralogy, of carbonated thickness: cement ageing under CO2-saturated water during different exposure times. The characterization of aged samples by several techniques (XRD, TGA, FTIR, SEM, EPMA) was done. The carbonation of calcium hydroxide and C-S-H is simultaneous. The variation of the carbonated thickness as a function of the square root of time is not linear. We postulate that the chemical reactions of carbonation are limiting the carbonation phenomenon and not the CO2 diffusion in the cement matrix. 2) A second experimental work coupled with optimization procedure: equilibriums bracketing for six important minerals of cement chemistry (portlandite, aragonite, tobermorite 1,1nm, gyrolite, xonotlite and truscottite) and getting of inter-consistent thermodynamic data using mathematical programming. Bracketing data of the equilibriums implying portlandite, aragonite, tobermorite 1,1nm, xonotlite and truscottite are taken from the literature. The equilibrium implying gyrolite and tobermorite 1,1nm has been experimentally bracketed during this thesis. A new way of reactions bracketing by variation of water activity has been developed but not experimentally validated

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Vu, Xuan Dung. "Vulnérabilité des dalles en béton sous impact : caractérisation, modélisation et validation." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENI028/document.

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Abstract:

Le béton est un matériau dont le comportement est complexe, notamment dans le cas de sollicitations extrêmes. L’objectif de cette thèse est de caractériser expérimentalement le comportement du béton lorsque celui-ci est soumis à des sollicitations générées par un impact (compression confinée et traction dynamique) ; et de développer un outil numérique robuste permettant de modéliser son comportement de manière fiable. Dans la partie expérimentale, on a étudié des échantillons de béton provenant du centre de VTT (Centre de recherche technique en Finlande). Dans un premier temps, des essais statiques de compression triaxiale dont le confinement varie de 0 MPa (compression simple) à 600 MPa ont été réalisés. On observe que, sous l’effet de confinement la rigidité du béton devient plus importante à cause de la réduction de la porosité. Par conséquent, la résistance maximale au cisaillement du béton est augmentée. La présence d’eau joue un rôle important lorsque le degré de saturation est élevé et le béton est soumis à un fort confinement. Au delà d’un certain seuil de confinement, la résistance maximale au cisaillement diminue avec l’augmentation de la teneur en eau. L’eau influence également le comportement volumique du béton. Lorsque tous les pores libres du béton sont fermés sous l’effet de la compaction, la faible compressibilité de l’eau s’oppose à la déformation du béton, de sorte que le béton humide est moins déformé que le béton sec pour une même contrainte moyenne. Le deuxième volet du programme expérimental concerne des essais de traction dynamique à différentes vitesses de chargement, et à différents états d’humidité du béton. Les résultats obtenus montrent que la résistance en traction du béton C50 peut augmenter jusqu’à 5 fois par rapport à sa résistance statique pour une vitesse de déformation de l’ordre de 100 s-1. Dans la partie numérique, on s’intéresse à développer le modèle de comportement du béton PRM couplé (Pontiroli-Rouquand-Mazars) capable de prédire le comportement du béton sous impact. Ce modèle repose sur un couplage entre un modèle d’endommagement capable de décrire des mécanismes de dégradation et de fissuration du béton à faible confinement et un modèle de plasticité permettant de simuler le comportement du béton sous très fort confinement. L’identification du modèle a été réalisée avec les résultats des essais expérimentaux. L’amélioration du modèle, notamment sur le modèle de plasticité, porte sur trois points principaux : prise en compte de l’effet de la contrainte déviatoire dans le calcul de la contrainte moyenne ; de l’effet de l’eau avec la loi poro-mécanique au lieu de la loi des mélanges ; amélioration de la variable de couplage entre le modèle d’endommagment et le modèle élastoplastique avec une prise en compte de l’angle de Lode. Ces améliorations ont ensuite été validées par une confrontation des résultats numériques obtenus et des essais de type impact qui démontrent la fiabilité de la prédiction du modèle. Le modèle amélioré est capable de reproduire le comportement du béton sous différents trajets de chargement et à différents niveaux de confinement tout en tenant compte du degré de saturation du béton Concrete is a material whose behavior is complex, especially in cases of extreme loads. The objective of this thesis is to carry out an experimental characterization of the behavior of concrete under impact-generated stresses (confined compression and dynamic traction) and to develop a robust numerical tool to reliably model this behavior. In the experimental part, we have studied concrete samples from the VTT center (Technical Research Center of Finland). At first, quasi-static triaxial compressions with the confinement varies from 0 MPa (unconfined compression test) to 600 MPa were realized. The stiffness of the concrete increases with confinement pressure because of the reduction of porosity. Therefore, the maximum shear strength of the concrete is increased. The presence of water plays an important role when the degree of saturation is high and the concrete is subjected to high confinement pressure. Beyond a certain level of confinement pressure, the maximum shear strength of concrete decreases with increasing water content. The effect of water also influences the volumic behavior of concrete. When all free pores are closed as a result of compaction, the low compressibility of the water prevents the deformation of the concrete, whereby the wet concrete is less deformed than the dry concrete for the same mean stress. The second part of the experimental program concerns dynamic tensile tests at different loading velocities, and different moisture conditions of concrete. The results show that the tensile strength of concrete C50 may increase up to 5 times compared to its static strength for a strain rate of about 100 s-1. In the numerical part, we are interested in improving an existing constitutive coupled model of concrete behavior called PRM (Pontiroli-Rouquand-Mazars) to predict the concrete behavior under impact. This model is based on a coupling between a damage model which is able to describe the degradation mechanisms and cracking of the concrete at weak confinement pressure and a plasticity model which allows to reproduce the concrete behavior under strong confinement pressure. The identification of the model was done using the results of experimental tests. The improvement of this model, especially the plasticity part, focuses on three main points : taking into account the effect of the deviatoric stress in the calculation of the mean stress; better accounting for the effect of water using poromechanical law instead of mixing law, improvement of the coupling variable between the damage model and the elastoplastic model with consideration of the Lode angle. These improvements were then validated by comparing numerical results and impact tests. The improved model is capable of reproducing the behavior of concrete under different loading paths and at different levels of confinement pressure while taking into account the degree of saturation of concrete

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Bitar, Ibrahim. "Modélisation de la rupture dans les structures en béton armé par des éléments finis poutres généralisées et multifibres." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0013.

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Abstract:

Cette thèse, réalisée dans le cadre du projet national SINAPS@, a pour objectif de développer des éléments finis poutres généralisées et multifibres capables de modéliser le comportement d’une structure en béton armé jusqu’à la rupture. La formulation poutre élément fini Timoshenko introduite par (Caillerie, et al., 2015) est choisie comme point de départ. Cette formulation est libre de blocage en cisaillement et utilise des fonctions de forme d'ordre élevé pour interpoler les champs de déplacement transversal et de rotation. La formulation de (Caillerie et al., 2015) est tout d’abord comparée avec d’autres formulations éléments finis poutres existantes dans la littérature et validée par des calculs linéaires et non linéaires. Un enrichissement cinématique du champ de déplacement axial est proposé pour améliorer la capacité de l’élément à reproduire l’interaction entre l’effort axial et le moment de flexion. Afin de modéliser le comportement jusqu’à la rupture, la méthode des éléments finis intégrés est ensuite adoptée. Cette méthode consiste à enrichir la cinématique en introduisant une variable de discontinuité de déplacement pour reproduire la fissure. La technique est d’abord appliquée au niveau de la section puis au niveau des fibres et deux nouvelles formulations, une poutre Timoshenko généralisée et une poutre Timoshenko multifibres sont proposées. L’enrichissement cinématique du champ de déplacement permet à la fois de rendre la réponse globale d’une structure objective mais également de modéliser son comportement jusqu’à la rupture. La performance des nouveaux éléments est validée par des études numériques et par des comparaisons avec des résultats expérimentaux This thesis, carried out within the framework of the French national project SINAPS@, aims to develop generalized and multifiber finite beam elements to simulate the behavior of reinforced concrete structures till failure. The Timoshenko finite element beam formulation introduced by (Caillerie, et al., 2015) is chosen as the starting point. This formulation is free of shear locking and uses high order shape functions to interpolate the transversal displacement and rotation fields. The formulation of (Caillerie et al., 2015) is first compared with other finite element beam formulations existing in the literature and validated for linear and non-linear calculations. A kinematic enhancement of the axial displacement field is proposed in order to improve the element’s ability to reproduce the interaction between the axial force and flexural moment. In order to model the behavior of a structure till failure, the embedded finite element method is adopted. This method consists in enhancing the kinematics by introducing a displacement discontinuity variable to reproduce the crack. The enhancement is first applied at the section level and then at the fiber level and thus two new formulations, a generalized Timoshenko beam and a multifiber Timoshenko beam, are proposed. The enhancement of the displacement field provides objective global responses and the ability to reproduce the structural behavior till failure. The performance of the new elements is validated by numerical studies and comparisons with experimental results

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Houde, Marie-Josée. "Modélisation de poutres en béton armé endommagées par chargements cycliques : comportement en flexion et en cisaillement." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24305/24305.pdf.

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Abstract:

Le but de ce projet de recherche est de développer un outil de modélisation du comportement d’éléments en béton armé selon une discrétisation par couches. En flexion, la modélisation repose sur la capacité de prédire d’une part le comportement d’une section fissurée et d’autre part, le comportement global d’une poutre fléchie. Un endommagement relié à l’historique de chargement est également pris en compte par l’apparition de déformations permanentes et l’imposition d’une diminution de la rigidité des matériaux. L’outil offre alors la possibilité d’établir des seuils d’alarme par la mise à jour de l’indice de fiabilité d’une structure, ce qui constitue un atout significatif à la télésurveillance. Une portion expérimentale permet de confronter les résultats obtenus de la modélisation à des essais en laboratoire sous chargements statiques et cycliques sur des poutres instrumentées. La comparaison entre les résultats expérimentaux et la prédiction du modèle démontre une très bonne concordance, autant sous chargements statiques que cycliques, malgré une prédiction un peu conservatrice des indicateurs de performance à la rupture. Ce phénomène est toutefois favorable dans l’optique de poser des seuils d’alarme en télésurveillance. Finalement, le modèle permet de construire une enveloppe de rupture incluant l’interaction des efforts de cisaillement et de flexion. L’utilisation de la théorie des champs de compression modifiée permet le suivi de l’inclinaison des fissures et de la déformation des étriers à l’ultime. Bref, le modèle assemblé s’avère un outil de prédiction efficace du comportement réel d’éléments fléchis et cisaillés en béton armé. The objective of this research project is to develop a modeling tool (layer by layer) for the behavior of reinforced concrete members. For flexure, the model relies on the capacity to predict the behavior of a cracked section and also the behavior of the entire bent beam. Damage related to historic loading also applies, including permanent deformations and a diminished rigidity to the material. It is therefore possible to set up an alarm threshold by upgrading the reliability index of the structure which constitutes a complementary tool to telesurveillance or monitoring. An experimental program was setup to obtain results to validate the model with static and cyclic loading of instrumented beams. The comparison between the experimental results and the model predictions shows an excellent agreement for the static loading behavior, even though it is on the safe side of the performance index indicators. The phenomenon is nonetheless favourable for the proposed telesurveillance alarm threshold. Finally, the model can generate a rupture envelop including the interaction between the shear force and bending moment. The use of the modified compression field theory allows the follow-up of the crack inclination and the deformation in the stirrups at rupture. In summary, this prediction tool reveals to be a very useful one to simulate the behavior of reinforced concrete members subjected to shear and bending.

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Chhun, Ponleu. "Modélisation du comportement thermo-hydro-chemo-mécanique des enceintes de confinement nucléaire en béton armé-précontraint." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30139/document.

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Abstract:

Dans le cadre de la prolongation de la vie et de la démonstration de la sécurité des bâtiments des réacteurs nucléaires suite aux accidents graves de Tchernobyl (en Ukraine, 1986) et Fukushima (au Japon, 2011), le projet " Maitrise du confinement d'une enceinte en accident " (MACENA) soutenu par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) a été lancé depuis 2013. Les campagnes expérimentales et les travaux de modélisation dans ce projet sont basés sur une maquette expérimentale de confinement à l'échelle 1/3 nommée VeRCoRs qui est construite et surveillée par Electricité de France (EDF). Les principaux problèmes liés à l'exploitation à long terme des centrales nucléaires de plus de 50 ans sont le vieillissement du béton et la perte de précontrainte puisque l'enceinte de confinement est en béton précontraint. Ces phénomènes conduisent à un risque de fissurations qui pourraient être déterminant si les conditions induites par l'"Accident de Perte de Réfrigérant Primaire" (APRP) sont maintenues pendant plusieurs semaines. Les caractéristiques des matériaux de construction de l'enceinte de confinement nucléaire peuvent également avoir été modifiées par les chargements avant l'APRP, conduisant éventuellement à une réduction des propriétés mécaniques (fissuration précoce, test de mises en pression, effet du séchage). Les conditions pendant l'APRP, c'est-à-dire l'augmentation de la température et de la pression relative de la vapeur dans l'enceinte, peuvent ensuite faire propager ces fissures. Ainsi, les capacités de confinement dépendent de l'histoire des sollicitations depuis le coulage du béton. Dans ce contexte, cette thèse présente une stratégie de calcul pour considérer l'accumulation de l'endommagement en utilisant un seul modèle mécanique depuis le jeune âge jusqu'à l'APRP, ce modèle est toutefois inclu dans un contexte global de modélisation faisant appel à d'autres modèles multiphysiques destinées à fournir les facteurs influents les plus importants tels que le degré d'hydratation, la température ou l'humidité. Ainsi, plusieurs modèles sont étudiés, améliorés ou testés dans ce travail de thèse : le premier modèle est consacré à la prédiction du degré d'hydratation, de la température, de la teneur en eau et de la porosité du béton au jeune âge, le second permet de suivre l'évolution de la température et de la saturation en eau en condition thermo hydrique ambiante ou proche des conditions APRP. Le modèle mécanique utilise les résultats des deux précédents pour estimer les déformations différées du béton, la relaxation des fils précontraints, et le risque de fissuration. Cette méthodologie d'analyse a été mise au point pour éviter la perte d'information concernant l'état du matériau tout au long de la vie de la structure. Les principaux avantages de la méthodologie sont la possibilité de considérer automatiquement l'accumulation de l'endommagement depuis le jeune âge jusqu'à l'APRP d'une part et d'autre part les améliorations apportées au modèle matériau pour qu'il soit utilisable en conditions APRP, qui améliore la qualité de modélisation, y compris pour le jeune âge In the context of life extension and safety demonstration of nuclear reactor buildings following the severe accidents of Chernobyl (in Ukraine, 1986) and Fukushima (in Japan, 2011), the "Confinement Assessment of a vessel during an Accident" (MACENA) project supported by the French National Research Agency (ANR) has been initiated since 2013. The experimental campaigns and modelling works of this project are based on an experimental containment vessel mock-up at scale 1/3 named VeRCoRs which is constructed and monitored by Electricity of France (EDF). The main issues for long-term operation of nuclear power plants that have more than 50 years old consist of ageing mechanisms in concrete and prestressing losses, as the internal concrete wall is prestressed with steel wires. These phenomena influence the cracking occurrence that can be significant if the "Loss-of-coolant accident" (LOCA) induced conditions are maintained for several weeks. The material characteristics of nuclear containment building can be modified by the loading prior to the LOCA, leading possibly to a reduction of tensile strength (early cracking, pre-operational pressurization test). The loadings during the LOCA i.e. increase of temperature and vapour relative pressure can then propagate the cracks. Thus, the material properties depend on the solicitation history since the concrete pouring In that context, this PhD thesis introduces a computational strategy adopted to consider the damage accumulation using a single mechanical model from the early age until the LOCA. Considering the effect of chemo-physical of the concrete on the response of this mechanical model along the life of the structure requires the preliminary prediction of the evolution of chemical, thermal and hydric state from casting to later ages, including the LOCA. Several multiphysics models are studied, improved or tested in this thesis work: the first model is devoted to predicting the hydration degree, temperature, water content and porosity of concrete at an early age; the second allows to follow the evolution of temperature and water saturation for later ages (ageing period and effects of the LOCA conditions on the thermal and hydric state of concrete). The mechanical model uses the results of the two previous ones to estimate the delayed deformations of concrete, the relaxation of prestressing wires, and the risk of cracking. This methodology was developed to avoid the loss of information relative to material state throughout the life of the structure. The main advantages of the methodology are the possibility to consider automatically the accumulation of damage until the LOCA on the one hand and on the other hand the improvements made to the material model to be used in the LOCA conditions, which improve the modelling quality, especially during the early age

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Hentz, Sébastien. "Modélisation d'une structure en béton armé soumise à un choc par la méthode des éléments discrets." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2003. http://www.theses.fr/2003GRE10110.

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Laurent, Damien. "Stimulations spécifiques pour la rééducation de déficits moteurs : biomécanique et modélisation." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00661466.

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Abstract:

Notre travail de thèse s'est attaché à comprendre les mécanismes mis en jeu par une expérience d'adaptation visuomanuelle inspirée de l'adaptation saccadique, qui a été décrite par [Magescas 2006a]. Le premier chapitre visait à montrer que le paradigme de [Magescas 2006a] induisait peu ou pas d'effets sensoriels. Dans le deuxième chapitre, nous nous sommes intéressés au processus exact de généralisation de l'adaptation au niveau de la seule articulation du coude. Nos résultats nous permettent d'avancer l'idée que le paradigme étudié induisait une modification spécifique du gain moteur pour le groupe de muscles extenseurs du coude. Le troisième chapitre présente le développement de méthodes d'enregistrement de la chaîne articulaire du membre supérieur. Cette méthodologie a permis une comparaison précise entre des hypothèses de généralisation de l'adaptation dans l'espace des tâches et dans l'espace articulaire. Dans un quatrième chapitre, suivant une démarche exploratoire, nous avons imaginé deux protocoles de transposition de l'expérience de [Magescas 2006a], afin d'élargir nos possibilités pour une future étude sur des patients ayant un déficit moteur. A l'issue de ce travail, nous disposons à la fois : de moyens méthodologiques pour l'enregistrement et la modélisation de la chaîne articulaire du membre supérieur ; d'un modèle théorique du fonctionnement de l'adaptation motrice étudiée ; et d'un protocole d'adaptation de la saisie, mieux adapté à la clinique que le protocole d'adaptation du pointage.

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Dominguez, Ramirez Norberto. "Etude de la liaison acier-béton : de la modélisation du phénomène à la formulation d'un élément fini enrichi "béton armé"." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00132749.

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Abstract:

Lors de l'étude du béton armé, la liaison acier béton est un élément "clé" dans le comportement du composite car celle-ci permet le transfert des efforts entre les armatures et le béton. La compréhension du phénomène, ainsi que sa prise en compte dans l'analyse numérique des structures en " béton armé ", ont été le principal objet de ce travail de recherche. Ainsi, on a formulé un modèle de comportement non linéaire thermodynamique de la liaison, écrit en termes de contrainte-déformation, supporté par un élément spécial d'interface 2D d'épaisseur nulle. Ensuite, on a effectué une identification des paramètres ainsi que quelques exemples d'analyse. Finalement, on a montré les bases d'un Elément Fini Enrichi pour le béton armé englobant les trois composants : béton - liaison - acier.

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Rezaie, Freydoon. "Étude du comportement en flexion de poutres en béton armé corrodé : modélisation moment-courbure modifié prenant en compte le raidissement en traction du béton fissuré." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-119.pdf.

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Abstract:

Le travail de thèse porte sur l'étude du comportement en flexion simple de poutres rectangulaires en béton armé corrodé à l'aide d'une modélisation moment-courbure modifiée prenant en compte le raidissement en traction du béton fissuré. Il est divisé en quatre chapitres : le premier chapitre est consacré à la résolution du système non linéaire des équations d'équilibre d'une poutre en béton armé par la méthode moment-courbure. Il est composé de trois parties. Dans la première, on présente la définition de la courbure et sa détermination expérimentale. La seconde partie est consacrée à la proposition d'une méthode rapide de calcul de la hauteur comprimée d'une section fléchie en béton armé dite des cas possibles. Enfin, on présente la recherche de la courbure par deux méthodes, directe et indirecte, accompagnée d'études paramétriques. Le deuxième chapitre se compose de trois parties. Dans la première, on présente la fissuration et la rigidité d'une zone de béton armé tendue et en conséquence le phénomène de raidissement en traction « Tension Stiffness Model ». Dans la seconde partie, proposant un élément poutre-tirant, nous modélisons la partie tendue d'une poutre par un tirant centre et nous modifions le comportement moment-courbure. Nous proposons ensuite la loi de comportement du tirant excentré, en phase élastique et post fissuration, et celui du tirant corrodé pour modifier notre modèle. Le troisième chapitre présente des essais menés dans le cadre du projet GEO « Fatigue et vieillissement des géocomposites » sur des poutres conservées au L. M. D. C. (Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions) de Toulouse. Elles ont été fabriquées en 1984 dans le cadre d'une étude sur la maîtrise de la fissuration. L'irréversibilité de déformations de la première série d'essais est étudiée. Puis nous calculons les déformées et les valeurs d'endommagement de la structure le long d'une poutre conservée dans une ambiance en brouillard salin à partir des résultats de la deuxième série d'essais. Enfin dans la troisième série d'essais, cette poutre est chargée jusqu'a rupture. Le quatrième chapitre est consacré à l'étude diagnostic et à la validation du modèle moment-courbure modifié par la prise en considération d'un élément poutre-tirant excentré, par comparaison avec les essais. L'application des valeurs d'endommagement de la structure sur le modèle a été étudiée.

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Furet, Agathe. "Modélisations expérimentale et numérique d'ouvrages pare-blocs modulaires : Application à la technologie Bloc Armé®." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI038.

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Abstract:

Cette thèse Cifre s’intéresse au comportement sous impact de structures de protection issues de la technologie Bloc Armé® proposée conjointement par Géolithe Innov et Géolithe. La structure est composée de blocs en béton liaisonnés par des armatures métalliques verticales et horizontales. L’innovation principale réside dans le système d’armatures qui assure un liaisonnement des blocs et confère à la structure une capacité à répartir les efforts et à dissiper de l’énergie.Des essais à échelle réelle permettent de caractériser la réponse dynamique de la structure selon deux types d’essais. Premièrement, la structure mise en œuvre horizontalement sur une couche support est soumise à des impacts à haute énergie (2000 kJ) par lâchers verticaux d’un impactant. Deuxièmement, des essais à énergie moindre (125 kJ) sont réalisés par impact horizontaux sur un mur vertical de dimensions limitées. Des modèles réduits de la structure, à l’échelle ¼, sont également impactés, au laboratoire. Cette campagne est l’occasion de tester de nombreuses configurations de mur dans des conditions d’impact variées. Ces campagnes expérimentales permettent d’illustrer les mécanismes par lesquels une telle structure articulée se déforme sous sollicitation dynamique localisée. Les différents modes de déplacement des murs et certains phénomènes dissipant l’énergie d’impact sont mis en évidence et quantifiés. Les nombreuses mesures faites lors des essais constituent une importante base de données expérimentales, pour accompagner le développement du modèle numérique.Un modèle numérique aux différences finies est proposé pour cette structure. Une approche réaliste est suivie pour la modélisation : chacun des éléments de la structure est modélisé explicitement. Un modèle simple est volontairement considéré pour le béton constitutif des blocs. Le modèle est calibré d’après des valeurs issues de la littérature et des mesures faites spécifiquement. La confrontation des résultats de simulations d’impact avec les résultats expérimentaux témoigne d’une bonne aptitude du modèle à reproduire le comportement dynamique global de la structure et à estimer son déplacement résiduel, en particulier. Le modèle permet de quantifier la dissipation d’énergie découlant de la plastification du béton des blocs et des frottements dans la structure. Le modèle est ensuite utilisé pour simuler la réponse de murs de géométries variées et sous impact à haute énergie. Les perspectives de ce travail sont de proposer un modèle robuste capable de simuler des impacts à énergie de l’ordre de 5 000 kJ sur des ouvrages dont la géométrie pourra être complexe This Cifre thesis investigates the impact response of protective structures based on the Bloc Armé® technology, developed by Géolithe Innov and Géolithe. This structure is made of concrete blocks linked by vertical and horizontal metal reinforcements. The main innovation lies in the reinforcement system which ensures the bonding of the blocks and gives the structure an ability to distribute the forces and dissipate energy.Two types of real-scale experiments permit to characterize the dynamic response of the structure. Firstly, the structure laid horizontally on a support layer is subjected to high- energy impacts (2000 kJ) by freely dropping of a projectile. Secondly, lower energy impact tests (125 kJ) are carried out by horizontal impact on a vertical wall of limited dimensions. Reduced models of the structure, at ¼ scale, are also tested under impact in the laboratory. This campaign permits to test many walls of different configurations under various impact conditions. These experimental campaigns illustrate the deformation mechanisms under localized dynamic solicitation for this kind of articulated structure. The different displacement modes of vertical walls and several phenomena dissipating impact energy are highlighted and quantified. The numerous measurements made during the tests constitute an important experimental database, supporting the development of the numerical model.A numerical model, developed with the finite differences method, is proposed for this structure. A realistic approach is followed for the modeling: each element of the structure is modeled explicitly. A simple model is deliberately considered for the concrete constituting the blocks. The model is calibrated based on values from the literature and measurements made specifically. The comparison of impact simulations results with experimental ones attests of the ability of the model in reproducing the global dynamic behavior of the structure and in estimating its residual displacement, in particular. The model quantifies the energy dissipation resulting from plasticization of the concrete blocks and from friction in the structure.The model is then used to simulate the response of walls of various geometries and under high energy impact. The outlooks of this work are to propose a robust model able to simulate the structure response to impacts with energies up to 5,000 kJ, considering structures with complex geometries

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Wanza, Weloli Joël. "Modélisation, simulation de différents types d’architectures de noeuds de calcul basés sur l’architecture ARM et optimisés pour le calcul haute-performance." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4042.

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Abstract:

Ce travail s’inscrit dans le cadre de la famille de projets Européens Mont-Blanc dont l’objectif est de développer la prochaine génération de systèmes Exascale. Il s’intéresse particulièrement à la question de l’efficacité énergétique, d’abord au niveau micro-architectural en considérant l’utilisation de nœuds de calcul basés sur l’Armv8-A 64-bit associée à une topologie SoC pertinente, puis en examinant les aspects exécutifs notamment par une étude de stratégies de gestion énergétique (power management) mieux adaptées à des contraintes de traitement massivement parallèle. Une méthodologie d’exploration architecturale capable de supporter la simulation de larges clusters de calcul parallèle est définie et exploitée pour proposer, développer et évaluer des modèles multi-SoC et de réseaux de communication associés (SoC Coherent Interconnect, SCI). Cette démarche est ensuite poursuivie pour définir une architecture Exascale permettant de réduire globalement la complexité et les coûts de développement en dégradant le moins possible les performances. Le partitionnement de la puce permet ainsi des possibilités intéressantes au niveau technologique telles que l’intégration de nœuds supplémentaires basée sur des technologies System-in-Package (interposer), ou 3D Through Silicon Vias (TSVs) et High Memory Bandwidth (HBM). En second lieu, les aspects énergétiques sont abordés plus directement par l’étude de politiques de gestion énergétique existantes et en proposant deux stratégies pour permettre réduire la consommation en préservant les performance. La première exploite une perception applicative plus fine pour ajuster la fréquence de nombreuses tâches parallèles et mieux équilibrer leurs temps d’exécution. La seconde stratégie réduit la fréquence des coeurs aux points de synchronisation des tâches pour limiter les fonctionnements inutiles à pleine puissance. Les résultats d’expérimentation obtenus avec ces stratégies, à la fois en simulation et sur plateforme réelle, montrent les possibilités offertes par cette approche pour répondre aux fortes contraintes des plateformes pre-exascale sur le plan énergétique This work is part of a family of European projects called Mont-Blanc whose objective is to develop the next generation of Exascale systems. It addresses specifically the issue of energy efficiency, at micro-architectural level first by considering the use of 64-bit Armv8-A based compute nodes and an associated relevant SoC topology, and examine also the runtime aspects with notably the study of power management strategies that can be better suited to the constraints of HPC highly parallel processing. A design space exploration methodology capable of supporting the simulation of large manycore computing clusters is developped and lead to propose, design and evaluate multi-SoC and their associated SoC Coherent Interconnect models (SCI). This approach is then used to define a pre-exascale architecture allowing to globally reduce the complexity and cost of chip developments without sacrifying performances. The resulting partitioning scheme introduces interesting perspectives at technology level such as the integration of more compute nodes directly on an interposer based System-in-Package (SiP), possibly based on 3D Through Silicon Vias (TSVs) using High Memory Bandwidth (HBM). Energy efficiency is addressed more directly in second instance by studying current power management policies and proposing two strategies to help reducing power while preserving performances. The first one exploits finer application execution knowledge to adjust the frequency of extensive parallel threads and better balance their execution time. The second strategy reduces core frequencies at synchronisation points of jobs to avoid running the cores at full speed while it is not necessary. Experiment results with these strategies, both in simulation and real hardware, show the possibilities offered par this approach to address the strong requirements of Exascale platforms

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Torrenti, Jean-Michel. "Comportement multiaxial du béton : aspects expérimentaux et modélisation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529740.

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Abstract:

Modélisation du comportement du béton sous des charges multiaxiales avec une loi incrémentale non linéaire. Simulation numérique d'essais uniaxiaux, biaxiaux et triaxiaux. Comparaison avec les résultats expérimentaux obtenus avec une presse biaxiale.

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Masurel, Aurélien. "Modélisation mixte éléments discrets / éléments finis de la dégradation de structures en béton armé sous impact sévère." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GRENI009/document.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de mettre en place un cadre numérique qui permet de simuler la réponse de structures en béton armé de taille industrielle soumises à des impacts sévères. Notre modèle repose sur trois ingrédients principaux : 1) la modélisation éléments discrets (ED) du béton, permettant de profiter de la nature « discrète » de cette formulation et de décrire facilement l'apparition et la propagation des discontinuités fortes de la matière ; 2) la modélisation éléments finis (EF) poutre des armatures, donnant la possibilité de représenter toute la complexité du ferraillage que l'on rencontre dans les structures industrielles en béton armé ; 3) un modèle de liaison acier-béton original, que nous avons proposé et mis en œuvre dans le code EUROPLEXUS, et qui constitue le principal apport de cette thèse. Nous avons effectué une étude théorique et numérique sur la stabilité et la précision de ce modèle de liaison, et avons calibré ses paramètres en simulant un essai d'arrachement. En modélisant l'essai de traction d'un tirant (barre en béton contenant une armature), nous avons montré la capacité de notre modèle à reproduire le transfert des efforts entre le béton et l'armature au niveau de l'interface acier-béton. Testé et validé sur des cas-tests élémentaires, le modèle mixte ED-EF a ensuite été appliqué à la simulation de vraies structures en béton armé. Nous avons simulé de manière détaillée quelques essais connus (l'impact mou sur poutre CEA, l'essai Meppen II-4), ce qui a permis de valider l'ensemble de notre approche numérique et de recueillir des éléments pour définir les pistes d'amélioration des modèles que nous avons mis en œuvre The aim of this work is to set up a numerical framework to simulate the behaviour of industrial size reinforced concrete structures subjected to severe impacts. Our model is based on three main features : 1) modeling of the concrete with a discrete method to handle easily strong material discontinuities such as initiation and propagation of macro-cracks ; 2) modeling of the reinforcement bars with finite element method to be able to represent complex reinforcement cages of industrial structures ; 3) an original steel-concrete bond model that we proposed and implemented in the dynamic explicit code EUROPLEXUS and that constitutes the main task of this work. We studied theoretically and numerically this model to guarantee its stability and precision during the time integration. We calibrated its parameters by simulating pull-out tests. To verify our model, we simulated a tie-test (a long concrete column which contains a reinforcement bar) and showed that our model ensures the correct transfert of forces between steel and concrete. After testing our model on simple benchmarks, we simulated real reinforced concrete structures subjected to impacts (soft impact on a beam, Meppen test n°II-4), allowing us to validate our numerical approach and to define some perspectives to improve the models we have developped

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Friedmann, Hubert. "Modélisation multi-espèces de l'électrodiffusion instationnaire des ions chlorures dans les mortiers de ciment : intégration de la double couche électrique." La Rochelle, 2003. http://www.theses.fr/2003LAROS086.

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Abstract:

La pénétration des ions chlorures dans les bétons provoque la corrosion des armatures. L'objectif de ce travail est la modélisation de l'électrodiffusion des ions chlorures au travers des matériaux cimentaires, en régime transitoire, selon une approche multi-espèces intégrant les phénomènes de double couche électrique se développant aux interfaces du milieu poreux. Les équations de transport, issues de la théorie des processus irréversibles, sont résolues par une méthode numérique afin de simuler l'évolution du courant électrique enregistré lors d'un essai accéléré. La confrontation entre courant simulé et courant expérimental, obtenu sur des mortiers, montre une très nette amélioration par rapport à un modèle se basant sur la notion de diffusibilité. Le recouvrement important des couches diffuses chargées négativement, dans les pores de faible diamètre, est à l'origine d'un effet retardateur dans l'évolution du courant, rapprochant ainsi courant électrique simulé et mesuré Chloride penetration in concrete initiates corrosion of the reinforcement. The aim of this work is to model the chloride ion transport in cement based-materials in non-steady state, according to a multi-species approach, and integrating electrical double layer phenomena occurring at the interfaces of the porous media. Equations of transfer, obtained by the thermodynamic theory of irreversible processes are solved by a numerical method in order to simulate the electrical current evolution recorded during an accelerated test. Comparison between simulated and experimental currents obtained on mortars shows a great improvement compared to a purely geometrical model, based on the concept of diffusibility. A significant overlapping of negatively charged diffuse layers within the small pores is the cause of a slowing effect of the electrical current evolution

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Perreault-Chabot, Joëlle. "Modélisation de la pénétration des chlorures dans les stationnements multiétagés." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27312/27312.pdf.

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Abstract:

La corrosion des armatures, provoquée par la pénétration des chlorures, est une des causes principales de la dégradation des structures de béton armé en Amérique du Nord. La prédiction de la pénétration de ces ions dans le béton par un modèle numérique permettra, à terme, de planifier et quantifier correctement les interventions à réaliser sur une structure dégradée ou vieillissante. Plusieurs facteurs, telles que la température et l’humidité relative de l’air, ont un effet marqué sur le mouvement des ions chlorures à l’intérieur du béton. Leurs effets, de même que le degré réel d’exposition des structures aux chlorures, sont encore mals compris. Ce projet de recherche a comme objectif d’évaluer l’influence des conditions extérieures auxquelles les structures sont soumises sur l’intensité et la vitesse de pénétration des ions chlorures dans le béton. Il a aussi pour but la validation du modèle par éléments finis STADIUM® sous ces nouvelles conditions limites. L’effet de la température, de la variation de l’humidité relative de l’air et de l’application de certains types de protection du béton ont été mesurés en laboratoire par des profils de pénétration des chlorures dans le béton. Des simulations numériques ont été réalisées en imposant les mêmes conditions d’exposition que celles étudiées. La comparaison des résultats expérimentaux et numériques ont permis de constater la précision du modèle à prédire les concentrations en chlorures au niveau des armatures. Un volet in situ a porté sur les conditions d’exposition de structures de stationnements multiétagés en service. La température et l’humidité relative de l’air à l’intérieur des ouvrages ont été mesurées. Bien que la quantité de sels apportée par les voitures sur les dalles des stationnements soit une donnée inconnue, les concentrations en chlorures présentes dans les différentes phases de l’eau à la surface du béton ont été mesurées régulièrement pendant trois hivers. La variabilité et l’intensité des résultats obtenus offrent une vision unique et nouvelle des conditions d’exposition réelles des stationnements multiétagés. The corrosion of steel in reinforced concrete by the penetration of chlorides is one of the primary causes of concrete degradation in North America. The prediction of chloride ingress in concrete by numerical modeling will lead to better planning and evaluation of the repair and maintenance needs of degrading and aging structures. Several factors, such as air temperature and relative humidity, affect the movement of chloride ions inside concrete. Their effects and the real exposure conditions of structures to chlorides are still not well understood. The goal of this research project is to evaluate the influence of the exposure conditions of structures on the penetration of chloride ions. The objective is also to validate the finite element model STADIUM® under the new exposure conditions. The effect of temperature, variation of air’s relative humidity and application of certain types of protection on concrete surfaces were measured by chloride profiles in laboratory. Numerical simulations were conducted, imposing similar exposure conditions to those studied. The comparison between experimental and numerical results shows the precision level of the model in predicting the chloride concentration at rebar level. The in situ part of the program concentred on exposure conditions of in service multistage parking structures. The air temperature and the relative humidity inside the structures were measured. The amount of salt brought by cars on the parking’s slabs is unknown, however, chloride concentrations in the various phases of water present at the surface of the concrete have been measured regularly during three winters. The variability and intensity of the results obtained offer a unique and new vision of real exposure conditions of multistage parking structures.

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Merabet, Omar. "Modélisation des structures planes en béton arme sous chargements monotone et cyclique : construction et validation d'un modèle numérique." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0005.

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Abstract:

La représentation numérique du comportement mécanique des structures planes en béton armé jusqu'à la ruine soumises à des sollicitations cycliques, nécessite l'élaboration d'un modèle capable de traduire correctement le comportement des matériaux ·ainsi que celui de la liaison acier-béton. Ce travail est divisé en trois parties. La première partie présente une synthèse de différents résultats expérimentaux et théoriques sur le comportement mécanique du béton à court terme et le traitement des problèmes d’interface béton-armature. Elle comporte une discussion sur les diverses approches et précise les raisons des choix retenus. Dans la deuxième partie, nous développons un modèle numérique fondé sur la théorie de la plasticité, permettant de décrire correctement la dissymétrie de comportement du béton en traction et en compression. Après un rappel des différentes méthodes de résolution des problèmes à non linéarité matérielle, ·nous insistons particulièrement sur la définition de la loi incrémentale du matériau pour un chargement monotone, d'une part, et l'élaboration d'un modèle unilatéral pour le chargement alterné cyclé, d'autre part. Enfin, nous présentons un modèle d'interface pour le traitement de la liaison acier-béton, ainsi que le couplage des non linéarités en présence (non linéarités volumiques et surfaciques). La dernière partie est consacrée à la confrontation des résultats numériques avec ceux issus d'une expérimentation sur des exemples relatifs à des éléments de structures en chargement monotone et cyclique. Elle permet de montrer le bien-fondé de la méthode proposée, ainsi que les possibilités dans le domaine du génie civil.

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Dallot, Julien. "Modélisation des structures multicouches en analyse limite : application au renforcement de matériau quasi-fragile-acier." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003625.

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Abstract:

Dans le domaine du génie civil et de la construction, ainsi que de l'industrie, les structures hétérogènes multicouches sont très utilisées. L'une des demandes formulées par les ingénieurs pour concevoir de telles structures est aussi la connaissance des charges limites qu'elles peuvent supporter. Des méthodes d'homogénéisation des plaques et poutres multicouches en analyse limite ont ainsi été développées. Elles conduisent respectivement à des cinématiques de Love-Kirchhoff ou d'Euler-Bernoulli pour la structure homogène équivalente. Afin de prendre en compte les effets de cisaillement, de nouveaux modèles de plaques et de poutres multiparticulaires ont été proposés et justifiés. Après une validation par éléments finis de ces modèles, on les applique au cas des poutres en béton armé renforcées. Ils permettent d'avoir une estimation rapide des chargements maximaux supportables et de construire ainsi un outil de dimensionnement à l'Etat Limite Ultime pour de telles structures.

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Bouzgou, Kamel. "Contribution à l'architecture, la modélisation et la commande d'un bras manipulateur aérien." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG012.

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Abstract:

Les véhicules aériens sans pilote (UAV), de plus en plus utilisés pour différentes applications militaires comme civiles, ont la possibilité de se déplacer dans un environnement 3D en coordonnées cartésiennes pour assister l'homme, inspection des zones cibles ou bien photographier. Parmi ces missions, certaines nécessitent une interaction avec l'environnement comme par exemple la manipulation d'objet en vol. Pour satisfaire ce type de mission, la thèse a permis de choisir et concevoir un double système composé d'un bras manipulateur attaché à la base d'un multirotor. Le problème majeur émanant de cette nouvelle structure concerne la faculté à stabiliser le système simultanément avec un changement permanent de son inertie dû au mouvement du manipulateur. Dans ce manuscrit, une nouvelle conception de manipulateur aérien est proposée, capable de stabiliser le système avec la mise en œuvre d'une articulation prismatique pour agir sur le centre de gravité du système global tout en le maintenant le plus proche possible de l'axe vertical. Une contribution complémentaire a permis de présenter une nouvelle classification des systèmes de manipulation aérienne basée sur une formule symbolique, capable de définir le type et le nombre de multirotors et de manipulateurs utilisés au sein de la structure mécanique. Un nouvel algorithme de calcul des solutions du modèle géométrique inverse, basé sur une approche analytique, est ainsi développé et comparé à des algorithmes itératifs issus de la littérature. Le modèle dynamique du système global est obtenu à l'aide d'outils mathématiques symboliques et de fonctions développées dans ce projet. Deux approches de modélisation, couplées et découplées, sont développées. La partie contrôle-commande est conçue en utilisant trois lois de commande pour un système couplé et appliquées sur différents scénarios, chacun se composant de multiples couches (planification de trajectoire, couche interne de contrôle de position et d'attitude, bloc de contrôle d'entrée virtuelle). L'efficacité de l'articulation prismatique est étudiée et examinée pour différentes valeurs d'angles des articulations du bras manipulateur. Trois approches d'interaction de l'organe terminal du bras robotisé avec l'environnement sont implémentées et simulées. Une étude de cas et l'application du module d'impédance de contrôle sont simulées. Finalement, les approches et méthodes mises en œuvre sont validées à l'aide d'un prototype virtuel dans l'environnement SimMechanics où une interface utilisateur graphique GUI est conçue pour manipuler et visualiser le système lors de scénarios programmés, montrant ainsi l'apport des contributions principales de la thèse Unmanned aerial vehicles (UAVs), progressively used by different military and commercial tasks, have the possibility to move in a 3D environment in Cartesian coordinates to assist humans, inspect dangerous areas or photography. Some of these missions require contact with the environment, such as handling objects in flight. In order to accomplish this kind of mission, that thesis made it possible to consider and design a dual system consisting of a manipulator arm connected to the base of a multirotor. The main problem resulting from this new structure involves the ability to stabilize the mechanism concurrently with a permanent change in its inertia due to the movement of the manipulator. In this manuscript, a new concept of the aerial manipulator is proposed, capable of stabilizing the system with the implementation of a prismatic joint to operate the center of gravity of the whole system while keeping it as close as possible to the vertical axis. A further contribution in this study, when a new classification of aerial manipulation systems based on a symbolic formula is introduced, capable of specifying the type and number of multirotors and manipulators used within the mechanical structure. A new algorithm for calculating the solutions of the inverse geometric model, based on an analytical approach, is thus developed and compared to iterative algorithms presented in the literature. The dynamic model of the overall system is obtained by the use of symbolic mathematical tools and functions developed in this project. Two modeling methods, coupled and decoupled, have been introduced. The control part is designed for a coupled system using three control laws and applied to various scenarios, each consisting of multilayer blocks (trajectory planning, internal layer of position and attitude control, control block of virtual entry). Different values of the angles of the manipulator arm joints are analyzed and tested for the efficiency of the prismatic joint. Three approaches to the interaction of the end organ of the robotic arm with the environment are implemented and simulated. A case study and the application of the control impedance module are simulated. Finally, the approaches and methods implemented in this thesis are validated using a virtual prototype in the SimMechanics environment, where a graphical user interface GUI is designed to manipulate and visualize the system during programmed scenarios, thus demonstrating the interest of the main thesis contributions

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Djebri, Boualem. "Sur le comportement des bétons (bétons hydrauliques et de fibres métalliques) et leur modélisation sous sollicitations multiaxiales." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0059.

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Abstract:

Le comportement des bétons sollicitations multi-axiales est depuis plusieurs années. Un sujet d'étude. Aussi, l'emploi de nouvelles techniques de calcul (sous structuration principalement) nécessite de mieux modéliser le comportement du béton. Dans ce cadre , ce travail comporte, outre une étude bibliographique , une étude expérimentale sous sollicitations biaxiales permettant de comprendre et mettre en évidence les mécanismes de fissuration des bétons (classiques. Et renforcés de fibres métalliques) dans ces cas de chargement. Enfin, afin de valider différents modèles de comportement par rapport aux résultats obtenus lors de nos essais, nous avons procédé à des simulations numériques The behaviour of concretes under multiaxial loads have been studied for several years now, of new calculation technique ( structuring calculation for example) calls for a better modelling of the behaviour 0f concretes, In this field, this work is composed of a bibliographic study and an experimental study under biaxial loads which allows to understand and Pinpoint the mechanisms of cracks in concretes (usual concretes and reinforced. With metallic fibres) in those cases of loading. Lastly, we used numerical simulations in order to validate different types of behaviour. In relation with the results obtained in our experiments

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Bongué, Boma Malika. "Modélisation de la fissuration pour l'évaluation de la perte d'étanchéité des structures en béton armé sous chargements mécaniques." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003418.

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Abstract:

L'évaluation du comportement de structures de béton armé est une problématique cruciale dans le domaine du génie civil : l'objectif de cette thèse est la mise en place d'un modèle mécanique capable de décrire l'évolution des paramètres physiques qui régissent l'évolution de la perméabilité de ce matériau. Le béton (initialement micro-fissuré) est modélisé comme un milieu fia microstructure : la cinématique du corps est enrichie par une variable caractéristique de la taille et de l'orientation du champ de fissure. La théorie des forces configurationnelles est utilisée afin de tenir compte des évolutions irréversibles des micro-défauts. Ces deux approches nous permettent de déterminer les équations d'équilibre régissant la déformation du milieu ainsi que la propagation des fissures. Les paramétres utilisés pour décrire la microstructure ont été choisis de faficon fia schématiser le milieu poreux : la résolution des équations de Stokes sur le volume élémentaire représentatif (microstructure) permettra d'évaluer la perméabilité intrinsèque en tout point du corps. Un exemple a été détaillé : on détermine le comportement d'un solide en traction tout en considérant des conditions d'étude simplifiées (champ de fissures homogène, isostaticité, application de la mécanique linéaire de la rupture). Déformation, propagation des fissures et perte de rigidité sont déterminées en fonction du chargement. On présente par ailleurs l'évolution de la perméabilité du milieu : une fois amorcée, la propagation du champ de fissure devient la cause principale de la perte d'étanchéité.

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Dissertations / Theses on the topic 'Modélisation arma'

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