Academic literature on the topic 'Stratégie navale – Modèles mathématiques'

L'objectif du présent travail est d'étudier la faisabilité d'un système de l'identification et la localisation de l'objet polyédrique à partir de quelques mesures tridimensionnelles. Notre travail se compose en trois étapes : calibration d'un système d'acquisition 3d, modélisation d'objet a partir de plusieurs vues de l'objet, identification et localisation de l'objet polyédrique a partir de données 3d éparses de la scène. Les paramètres de la calibration sont estimés par un processus d'optimisation. Pour construire le modèle d'objet, plusieurs vues de l'objet sont nécessaires. Pour chaque vue, une segmentation est effectuée pour obtenir une partition en région représentée par un graphe d'adjacence, le modèle complet de l'objet est obtenu par fusion des graphes correspondant aux différentes vues de l'objet. L'identification et localisation d'objet s'effectuent par la mise en correspondance des données acquises et le modèle. La principale difficulté se révèle dans le processus de mise en correspondance par l'absence des primitives invariant a la position et l'orientation de l'observateur. Avec des données éparses de la scène, il y aurait souvent plusieurs interprétations possibles qui sont toutes compatibles avec des données acquises, une stratégie de prise de vue supplémentaire est prise pour identifier l'interprétation correcte. Les fausses interprétations sont rejetées par vérification avec des données acquises supplémentaires

L'identification de modeles pour les systemes reactionnels complexes est un defi ; la simulation de ces systemes, de type algebro-differentiel, requiert l'utilisation d'outils adaptes et l'estimation de parametres est souvent entravee par des problemes d'identifiabilite. Dans une premiere partie, nous introduisons les notions d'identifiabilite pratique et structurelle. Le probleme de la degenerescence des caracteristiques des estimateurs de maximum de vraisemblance est expose. Les principales issues a ce probleme sont presentees: la reduction du modele, l'utilisation de l'estimation conditionnelle et l'utilisation des estimateurs biaises dans un environnement non lineaire. Dans une deuxieme partie, nous presentons l'approche proposee pour l'estimation de parametres de tels systemes qui repose sur: l'optimiseur, specifiquement adapte au traitement des problemes non-identifiables ; l'evaluation des sensibilites des variables d'etat par rapport aux parametres, ce qui permet le diagnostic et le traitement des modeles non-identifiables ; enfin, un modele generique representant le fonctionnement de reacteurs homogenes et heterogenes parfaitement agites. Trois exemples didactiques sont traites dans le but d'effectuer une etude comparative des principales issues aux problemes d'identifiabilite. Cette etude montre l'interet de l'utilisation des estimateurs biaises et de la decomposition en composantes principales. Finalement la strategie proposee est appliquee a trois applications industrielles: un exemple soumis par la dow chemical company a la communaute scientifique et presentant des difficultes de simulation et d'identifiabilite ; une fermentation brassicole, ou deux modeles structurellement non-identifiables sont proposes pour decrire le systeme ; une hydrogenation catalytique qui illustre les capacites de la strategie proposee a traiter des problemes complexes sans necessiter la formulation d'hypotheses d'equilibre d'adsorption et d'etat quasi-stationnaire

Nous nous intéressons dans cette thèse à la modélisation et la simulation numérique d'un problème couplé fluide/structure non linéaire avec surface libre fluide. Nous définissons un cas générique d'étude pour lequel nous formulons un problème linéaire (problème aux valeurs propres du système couplé) et un problème non linéaire (problème d'évolution du système couplé, initialement au repos et soumis à une excitation dynamique). Le problème non linéaire est formulé en pression/déplacement avec les équations de la dynamique linéaire pour la structure et l'équation de Laplace pour le fluide. La résolution du problème aux valeurs propres est conduite avec une méthode de couplage fort éléments finis (structure) et éléments finis/équation intégrale (fluide). Les formulations du problème modal couplé sont écrites dans avec prise en compte ou non des modes de ballottement du fluide. Le problème aux valeurs propres ainsi obtenu est non symétrique : il est résolu avec l'algorithme de Lanczos non symétrique. Le problème non linéaire est formulé en pression-vitesse/déplacement avec les équations de la dynamique non linéaire pour la structure et les équations de Stokes pour le fluide. La résolution du problème d'évolution utilise une méthode de couplage faible. Le problème fluide est résolu avec une technique volumes finis, avec une représentation en maillage mobile, un algorithme temporel découplé en pression/vitesse et une méthode de capture d'interface pour la simulation de la surface libre. Le problème structure est résolu avec une technique éléments finis, un algorithme temporel mixte implicite/explicite. Le couplage des deux problèmes est détaillé pour les aspects de couplage en espace (gestion d'incompatibilité de maillage, projection des efforts et des déplacements, algorithme de remaillage du problème fluide) et en temps (approche explicite, gestion des oscillations numériques). Un travail de validation du code de calcul CFD utilisé pour l'étude est proposé en comparant les résultats de calcul pour deux problèmes fluides élémentaires avec les solutions analytiques correspondantes. Ce travail conduit à la définition d'un benchmark général de validation d'un code de calcul CFD. Une étude numérique est ensuite conduite et permet de mettre en évidence la physique des interactions fluide/structure sur ce cas d'étude (masse ajoutée, masse déplacée, couplage de modes, effets des non linéarités structure). Une application des techniques de calcul éléments finis/éléments finis à l'analyse modale de l'ensemble panier/cuve d'un réacteur nucléaire de propulsion navale permet de montrer l'importance des interactions fluide/structure dans le cas industriel.

Dans un contexte de vulnérabilité militaire des bâtiments de surface et sous-marins, cette étude, réalisée dans le cadre d'une thèse CIFRE DCNS-LIMATB, a pour objectif la prédiction numérique de la réponse de structures navales soumises à explosion au contact. Dans cette perspective, ce travail vise la description de l'endommagement et de la rupture dynamique de matériaux métalliques. Le matériau de l'étude est un acier doux ferrito-perlitique constitutif des coques de bâtiments de surface. Pour étudier les effets couplés du taux de triaxialité des contraintes, de la déformation, de la vitesse de déformation, et de la température, une vaste campagne expérimentale a été menée, incluant des tests mécaniques de laboratoire ainsi que des essais d'explosion en air libre. Les observations microstructurales d'éprouvettes et de plaques sollicitées ont parallèlement révélé la coexistence de deux mécanismes distincts d'endommagement : la croissance de cavités sphériques et une microfissuration. Les résultats expérimentaux et les constats micrographiques ont alors servi de support à une modélisation avancée du comportement élasto-thermo-viscoplastique du matériau de l'étude et ont permis de construire un formalisme original au travers d'un modèle multi-surfaces et multi-mécanismes rendant compte notamment des effets retardants de la vitesse et de la température sur la cinétique de l'endommagement ductile, ainsi que des conséquences de l'endommagement, isotrope (par croissance de cavités) et anisotrope (par microfissuration). Des modèles tridimensionnels ont finalement été implantés en tant que lois utilisateur dans le code industriel de calculs par éléments finis ABAQUS. Plusieurs configurations d'essais d'explosion en air libre ont été simulées en utilisant la carte CONWEP d' ABAQUS, destinée à reproduire l'interaction fluide/structure durant l'explosion et dont les limites ont été mises en évidence. Les performances des modèles sont jugées encourageantes et des pistes d'amélioration sont données
In the context of military vulnerability of ships and submarines, this work, supported by a DCNS-LIMATB CIFRE, deals with the numerical prediction of the response of ship structures submitted to contact explosion. The ship structure constitutive material at stake is ferritic-pearlitic, mild steel. In order to study the coupling effects of stress triaxiality, strain, strain rate and temperature, an important experimental campaign was carried out, including laboratory mechanical tests as well as air blast tests. The microstructural observations of post-mortem samples and plates revealed the co-existence of two different mechanisms of ductile damage: cavity growth and micro-cracking. In agreement with the experimental results and the micrographic observations, an advanced elastic-thermo/viscoplastic model was built and a more complete, original formalism is proposed through a multi-surface and multi-mechanism model, describing notably the delaying effects of strain rate and temperature on the damage kinetics and the consequences of both damage mechanisms, namely isotropic (cavity growth) and anisotropic (microcracking). Models were finally implemented as user materials in the engineering finite element computation code ABAQUS. Several configurations of air blast tests were simulated using the card CONWEP of ABAQUS, devoted to reproduce the fluid/structure interaction during the process of explosion and which limits were shown. The numerical results are encouraging and some improvements are suggested

Ce travail présente plusieurs contributions originales dans la modélisation et dans le domaine de l'exercice physique chez la personne âgée. La force et l'équilibre sont des facteurs communs et importants à la posture et au soulever de charge. Il est possible de faire appel à des index de stratégies qui structurent ces activités afin d'évaluer les relations possibles entre le soulever de charge et la posture debout. Pour faciliter l'évaluation posturale ainsi que l'évaluation de soulever de charge, nous présentons deux modèles basés sur la cinétique inverse. Le premier modèle concerne l'évaluation des mouvements à la hanche et à la cheville lors de la posture debout et le second modèle permet d'identifier la stratégie employée lors d'un soulever de charge. Les deux modèles utilisent uniquement une plate-forme de forces. La dernière partie de ce document est consacrée à l'étude du niveau de pratique d'activité physique de la personne âgée et de ses conséquences sur la force et l'équilibre. Chez un groupe de personnes âgées ayant une activité physique intermédaire, nous observons une relation entre la stratégie par les jambes lors du soulever de charge et une stratégie à la hanche lors de l'évaluation posturale. La performance du système de contrôle de l'équilibre et celle du sytème moteur contribuent sans doute, à des niveaux différents, au choix de la stratégie posturale et de la stratégie de soulever de charge. Nos résultats soulignent qu'un exercice physique même léger a des influences positives sur plusieurs activités courantes de la personne âgée
This work presents severals new contributions in modelisation and in the field of physical activity in the elderly. Force and equilibrium are both involved in posture and lifting. It is possible to employ index of strategies which allow to quantify those activities, in order to evaluate the possible relation between lifting and posture. To make postural evaluation easier and to evaluate load lifting, we describe two new models based on inverse geometric augmented body. The first model is able to measure ankle and hip movement and the secund model is able to identify the strategy employed during lifting. Each model only requires force plate measurements. The last part of this thesis focus on the study of the level of physical activity in elderly and its consequences on equilibrium and force. We find a relation between postural strategy and lifting strategy in elderly with a physical activity between 2-4 hours per week. Performances of the equilibrium system and those of the motor system are perhaps involved in a different level in the choice of postural strategy and lifting strategy. Our results underline the fact that even a low level of physical activity positively influences daily activities of elderly

Un des principaux problèmes de l'agrégation des préférences individuelles est celui de la possibilité de comportements stratégiques. Le resultat fondamental obtenu au debut des années soixante-dix par Gibbard et Satterthwaite établit que toute procédure de choix collectif non dictatoriale et sélectionnant une option unique est vulnérable aux comportements stratégiques individuels. Ce resultat repose sur le concept d'équilibre de Nash. Dans ce travail d'autres concepts d'équilibre sont étudiés, notamment le concept (plus realiste dans le contexte des jeux non coopératifs) d'équilibre en stratégies admissibles et une combinaison des concepts d'équilibre exact et d'équilibre de Nash admissible ; des résultats similaires a celui de Gibbard-Satterthwaite sont obtenus. On s'intéresse ensuite a l'évaluation de la fréquence des opportunités de choix stratégique pour une procédure particulière, la règle de la pluralité. De nouveau, plusieurs concepts d'équilibre sont étudiés et on fournit des formules permettant d'obtenir des résultats exacts en fonction du nombre d'agents participant au processus de décision collective, aussi bien dans le cadre coopératif que dans le cadre non coopératif
One important problem relating to preference aggregation is the possibility of strategic behaviour. The fundamental result obtained in the early seventies by Gibbard and Satterthwaite establishes that any non dictatorial collective choice procedure selecting a unique outcome is subject to individual manipulation. This result relies on the concept of nash equilibrium. In this work other equilibrium concepts are studied, e. G. The admissible-strategy equilibrium concept (which is more realistic in the context of noncooperative games) and a combination of the concepts of exact equilibrium and nash admissible equilibrium ; results similar to Gibbard-Satterthwaite's are obtained. Evaluation of the proportions of strategic voting opportunities is then explored, for a specific procedure, the plurality rule. For several concepts of equilibrium formulas allowing to obtain exact values with respect to the number of individuals in the society are provided. This is done both in the cases of noncooperative and cooperative games

Cette thèse développe une analyse de la coopération entre états avec une attention particulière pour le phénomène coalitionnel. Dans un premier temps, nous présentons le cadre théorique à travers une revue de la littérature sur les jeux coopératifs et sur le concept de coalition. Dans un deuxième temps, nous analysons le problème de la stabilité d'une association entre les états de pays exportateurs souhaitant coordonner leurs politiques commerciales stratégiques. Nous montrons à l'aide d'un jeu coopératif entre états, que dès que le nombre de pays exportateurs est supérieur à quatre, la stabilité d'une unique association entre l'ensemble des états n'est pas assurée et dépend des hypothèses de réactions des états vis-à-vis du phénomène des passagers clandestins. Dans un troisième temps, afin d'analyser le jeu interne entre états membres d'une même organisation internationale dans la mise en place des instruments communs de la coopération et dans le partage du gain de la coopération nous traitons de l'exemple fameux de la politique agricole commune de l'Union européenne. Afin de rendre compte du jeu de négociations entre états, nous proposons un jeu de vote séquentiel avec un système de présidence tournante. Notre analyse suggère une justification rationnelle à la coexistence de deux procédures de prise de décision dans un cadre de régulation multi-produits : la méthode intergouvernementale et la délégation de pouvoir à une instance supranationale. Par ailleurs, cette analyse montre formellement comment les dispositions institutionnelles ad hoc facilitent la coopération intra-européenne. Enfin, une analyse de la coordination au sein de l'Union européenne concernant la reforme de l'organisation commune de marche vitivinicole est effectuée. Nous proposons une adaptation des concepts de partage équitables de la théorie des jeux coopératifs afin de déterminer une allocation des droits à produire non seulement entre états membres mais aussi entre régions à l'intérieur des états et enfin entre producteurs à l'intérieur des régions. De même, avec l'aide d'un modèle de simulation, nous quantifions un vecteur équitable de transferts compensatoires entre états qui faciliterait l'acceptation par les états d'une nouvelle instrumentation de l'OCM vitivinicole globalement plus efficace.

La these comporte deux volets. Le premier est une contribution a la theorie des jeux non-cooperatifs et le second represente une etude et un expose tres detaille de la mise en oeuvre des fonctions de choix social. Dans la premiere partie nous demontrons l'existence d'un equilibre de nash d'un jeu non-cooperatif lorsque les fonctions d'utilites sont semi-continues et fortement quasi-concaves. Dans la deuxieme partie nous avons propose une condition necessaire nouvelle a l'implementation d'une correspondance de choix social. Notre condition est plus forte que la monotonie de maskin
The first part of the thesis concerns game theory we prove the existence of nash equilibrium in pure strategies when the payoff functions are semi-continuous and satisfy strong quasi-concavity. The second part we prove a new condition for nash implementing a correspondance of social choice this condition is stronger than maskin monotonicity but it is a necessary condition

L'objectif est l'intensification de la production d'éthanol biocarburant par Saccharomyces cerevisiae dans un Bioréacteur Bi-étagé avec Recyclage Cellulaire (BBRC) en mode continu. A cette fin, nous avons modélisé le fonctionnement du bioréacteur et le comportement dynamique de la levure. Le modèle développé associe les équations de bilans matière et les cinétiques microbiennes en distinguant la biomasse totale et viable en fonction des états physiologiques de la levure dans les deux étages. Le principe du BBRC est l'utilisation du potentiel de la levure à son niveau optimal ; il combine le découplage spatial croissance/production d'éthanol, l'obtention de hautes densités cellulaires et la gestion de l'activité cellulaire par le recyclage de la biomasse entre les deux étages. Des cultures ont permis la quantification du comportement de la levure dans chaque étage, en régimes transitoires et permanents, pour différentes conditions opératoires. La confrontation théorie-expérience est très satisfaisante. L'analyse numérique de l'influence des paramètres opératoires sur les performances du BBRC est présentée, en argumentant du comportement dynamique de la levure dans les deux étages. A l'aide du modèle utilisé comme outil prédictif, nous avons validé la pertinence du BBRC pour l'intensification de la production d'éthanol, à savoir en mode continu permanent, une productivité en éthanol de 40 g. L-1. H-1, un titre en éthanol de 8,3 °GL et une concentration en substrat résiduel nulle
This study aims to intensify the ethanol production with Saccharomyces cerevisiae in a continuous Two-stage Bioreactor with Cell Recycle (TBRC). For this purpose, the bioreactor process and the dynamic behaviour of the yeast were modelled, based on the mass balance and kinetic equations by distinguishing total and viable biomass. It takes into account the yeast physiological states which differ with the environment in the two stages. The TBRC aims to use optimally the yeast potentialities ; it combines the decoupling of growth and ethanol production in two different compartments, the gain of high cell density and the management of the cellular activity by the biomass recycling between the two stages. Cultures allowed the quantification of the yeast behaviour in each stage, in transient and steady states, for various operating conditions. Confrontation between theory and experiment is very satisfactory. The numerical analysis of the operational parameters influence on the TBRC performances and the yeast dynamic behaviour in the two stages are presented. Using the model as a predictive tool, we validated the relevance of the TBRC for the ethanol production intensification, in steady-state continuous mode, up to an ethanol productivity of 40 g. L-1. H-1, an ethanol title of 8,3 °GL and a null residual substrate concentration