Дисертації з теми "Simulation intégrale"
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Salque, Bruno. "Décomposition de domaines pour le calcul de la radiosité en simulation d'éclairage." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10305.
Анотація:
Le travail présenté dans cette thèse concerne l'étude de l'équation de la radiosité. Cette équation modélise les échanges d'énergie lumineuse dans un environnement diffus ; sa résolution permet de réaliser des calculs de simulation d'éclairage. Nous présentons d'abord le cadre physique puis mathématique de cette équation. C’est une équation intégrale, qui admet une unique solution dans les cas réalistes. Nous examinons les classes de méthodes de résolution existantes. Pour chacune d'elles se pose une difficulté majeure : le calcul de la visibilité, de complexité supérieure a la résolution du système linéaire obtenu. En outre, l'équation de la radiosité ne s'écrit pas comme la représentation intégrale d'une équation aux dérivées partielles (E. D. P. ). Néanmoins, il est possible de s'inspirer des méthodes de décomposition de domaines, classiques pour résoudre les E. D. P. , moyennant une approche guidée par la physique du problème. La méthode proposée fait intervenir aux interfaces une donnée plus complexe que la radiosité, la luminance, mais permet d'obtenir un système d'équations de radiosité indépendantes en chaque sous-domaine. Cela simplifie les calculs de visibilité ; et une telle méthode est adaptée au parallélisme. La méthode est illustrée par des exemples numériques montrant d'une part la convergence de l'algorithme et d'autre part le gain en rapidité des calculs (pour n sous-domaines, gain d'un facteur n²), au prix d'une détérioration de la précision. Enfin, nous présentons une étude annexe, liée à la simulation d'éclairage : l'optimisation de la forme d'un réflecteur de luminaire (éclairage de la voie publique). Nous obtenons numériquement une amélioration par rapport aux résultats expérimentaux réalises par ailleurs.
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Machane, Rabha. "Contribution de la méthode intégrale aux frontières au suivi d'interfaces." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10163.
Анотація:
Ce travail de these est consacre a l'application des methodes integrales aux frontieres a la simulation numerique des ecoulements non-lineaires a frontieres libres. Deux principales parties peuvent etre distinguees. L'une, est consacree au probleme de la progression en temps dans le cadre d'une approximation potentielle et plus precisement l'etablissement d'une procedure de suivi d'interfaces fondee sur des schemas explicites d'ordres eleves issus de developpements en serie de taylor. L'autre, propose une methode generale pour resoudre les equations de navier-stokes fondee sur une formulation entierement integrale. Basee sur la decomposition de helmholtz, notre demarche porte sur l'etablissement de conditions aux limites et de projection associees a l'equation de transport du tourbillon. Cette etude met en evidence les avantages d'une formulation integrale qui ne sont pas seulement theoriques et numeriques. Ils apportent en effet un eclairage sur la comprehension des phenomenes de la genese et la propagation de la vorticite.
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Béreaux, Yves. "Simulation numérique d’écoulements de fluides viscoélastiques à formulation intégrale, par la méthode des tubes de courant." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0005.
Анотація:
La methode des tubes de courant est bien adaptee a la simulation numerique des ecoulements de fluides viscoelastiques, notamment les fluides decrits par des lois de comportement integrales, representatives des polymeres fondus ou en solutions. L'hypothese fondamentale est de poser comme inconnue l'existence d'une fonction de transformation f, qui fait passer du domaine physique a un domaine transforme simple ou les lignes de courant sont rectilignes et paralleles. Dans le cadre de cette methode, nous avons developpe un code de calcul prenant en compte les lois de comportement integrales codeformationnelles. Plusieurs points cles ont ete resolus: 1) un calcul simple et precis du tenseur des contraintes viscoelastiques le long des lignes de courant transformees est effectue, sans l'obstacle du probleme de suivi de la particule, a l'aide d'une forme explicite du tenseur des deformations et d'une integration de gauss-laguerre. 2) l'interpolation precise de la fonction de transformation f et de ses derivees partielles est assuree grace a un element d'hermite specifique. 3) le systeme d'equations non lineaires resultant est resolu par un algorithme d'optimisation de type region de confiance, applique aux problemes de moindres carres non lineaires et beneficiant d'une propriete de convergence globale. Dans le cadre des filieres axisymetriques, de nombreux calculs ont ete effectues, avec des geometries convergentes d'angles 45 ou 90, avec des modeles de la litterature ou specifiques permettant des comparaisons avec des resultats experimentaux sur les pertes de charge totales et d'entree. La premiere ligne de courant calculee montre l'importance de la zone de recirculation et les effets de singularites sur les contraintes. La formulation a ete etendue aux ecoulements veritablement tridimensionnels
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Belmonte, Mylène. "Automatisation intégrale de la ligne 1 : étude et modélisation du trafic mixte." Compiègne, 2008. http://www.theses.fr/2008COMP1752.
Анотація:
La présente thèse se situe dans le cadre du projet d'automatisation intégrale de la ligne 1 du métro de Paris. C'est un projet qui consiste à transformer la ligne 1 (ligne avec conducteurs) en une ligne en conduite automatique intégrale (sans conducteur ni personnel à bord des trains) et ceci sans arrêter l'exploitation. Il résulte une phase mixte de cohabitation entre des trains en conduite manuelle et des trains en conduite automatique intégrale. Dans ce contexte, mon travail de recherche consiste dans un premier temps à continuer le développement d'un logiciel permettant d'étudier et d'analyser la phase mixte d'exploitation sur la ligne 1. Une fois opérationnel, le modèle a servi à la réalisation de deux études que j'ai menées dans un second temps. Ces deux études répondent à des problématiques touchant la gestion mixte des circulations des trains avec et sans conducteurs dans les terminus. Elles prennent en compte deux contraintes opposées : la sécurité des agents et des passagers d'un côté et la qualité de service offerte aux voyageurs d'un autre côté. L'analyse et les résultats de ces deux études seront présentés dans le présent rapport de thèseThe current thesis takes place in the framework of fine 1 automation project. It is a project that consists of upgrading fine 1 (with drivers on-board) to unattended train operation (no drivers or agents on-board) without service interruption. It results a mixed fleet operation for a period of two years between manually driven trains and driverless ones. In this context, my research work consists of continuing in a first step the development of software destined to study and analyse the mixed fleet operation on fine 1. Once operational; the model has served as a simulation in two case studies that I elaborate in a second step. These two case studies aim to answer problematical matters affecting the management of the mixed trains running inside the terminal stations. They take into account two opposite constraints: people-staff safety on one hand and quality of service offered to passengers on the other hand. The analysis and the results of these two case studies will be described in the current PhD report
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Papaxanthos, Nicolas. "Prédiction par méthode intégrale du bruit d'écoulement à faible nombre de Mach en conduite en présence d'obstacles." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2321/document.
Анотація:
Ce manuscrit porte sur le développement d’une méthode de calcul du bruit d’écoulement à faible nombre de Mach en conduite en présence d’obstacles. Elle consiste en une simulation numérique de l’écoulement dont les données sauvegardées servent dans un deuxième temps à l’estimation du rayonnement acoustique. Le calcul de mécanique des fluides est réalisé avec un modèle de turbulence LES incompressible. Un code a été développé pour le calcul acoustique qui comprend la transformée de Fourier des données de l’écoulement, le calcul par méthode intégrale et les post-traitements. L’originalité de la méthode réside dans le fait qu’elle nécessite comme informations sur l’écoulement uniquement des données surfaciques. Aucune donnée volumique n’a besoin d’être sauvegardée durant le calcul de mécanique des fluides. Dans une conduite obstruée par un obstacle, les principales sources de bruit se situent à proximité de l’obstacle et le rayonnement diffracté sur l’obstacle domine sur le rayonnement direct des sources. C’est la diffraction du rayonnement incident qui rend négligeable les données volumiques dans le calcul acoustique. Elle est étudiée et illustrée à travers le cas simplifié du rayonnement d’une source placée à proximité d’un obstacle en conduite. Des comparaisons calculs/essais favorables valident la méthode et le code de calcul développé. Plusieurs configurations sont étudiées : l’insertion dans un conduit rectangulaire droit d’un diaphragme, d’un agencement de deux diaphragmes et d’un volet. En présence d’un diaphragme, une théorie de la similitude est introduite ; en présence d’un double diaphragme, des phénomènes d’interaction entre les deux obstacles apparaissent et sont analysés ; et en présence d’un volet, des résonances particulières sont examinéesThis manuscript deals with the development of a calculation method of low Mach number flow noise in ducts in the presence of fixed obstacles. lt consists of a numerical simulation of the flow during which data are saved and used in a second time to estimate the acoustic radiation. The fluid calculation is performed with an incompressible LES turbulence model. A code has been developed for the acoustic computation which includes the Fourier transform of the flow data, the integral computation and the post-processing. The originality of the method lies in the fact that it requires as information on the flow only surface data. No volume term needs to be saved during the fluid calculation. ln a duct obstructed by an obstacle, the main sources of noise are located near the obstacle and the scattered field on the obstacle dominates on the direct radiation of the sources. lt is the diffraction of the incident radiation which makes the volume data negligible in the acoustic calculation. This is studied and illustrated through the simplified case of the radiation from a source located near a ducted obstacle. Favorable comparisons with measurements validate the method and the developed code. Several configurations are studied: the insertion into a straight rectangular duct of a diaphragm, an arrangement of two diaphragms and a flap. ln the presence of a diaphragm, a theory of similarity is introduced; in the presence of a double diaphragm, interaction phenomena between the two obstacles appear and are analyzed; and in the presence of a flap, particular resonances are examined
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Bendjoudi, Aniss. "Contrôle non destructif ultrasonore de tubes métalliques : modélisation, simulation, confrontation à l'expérience et études paramétriques." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077002.
Анотація:
Les contrôles non destructifs jouent un rôle essentiel dans la production industrielle, en particulier dans les domaines où la qualité des produits est critique pour la sécurité, comme le nucléaire. La modélisation numérique est l'un des moyens utilisés pour mieux comprendre et maîtriser les contrôles. La société CEZUS poursuit un projet de modélisation des contrôles ultrasonores de tubes métalliques destinés à former des unités de combustible nucléaire. L'étude expérimentale des différents éléments du contrôle est indispensable pour établir l'influence des différents paramètres sur la variabilité et la précision des résultats. Cette étude permet par la suite de guider les choix réalisés pour la modélisation. A ce titre, une reproduction expérimentale en laboratoire du contrôle pratiqué en usine est réalisée. La modélisation du contrôle ultrasonore doit être suffisamment précise tout en conservant un temps de calcul raisonnable. Pour cela, un modèle hybride associant une méthode semi-analytique utilisant l'intégrale de Rayleigh à une méthode de différences finies est développée. Enfin le modèle hybride est implémenté au sein d'une plateforme de simulation industrielle opérationnelle. La démarche de validation des résultats de simulation repose sur la confrontation aux mesures expérimentales dans des configurations remarquables. Les comparaisons des signaux montrent une bonne prédiction qualitative mais une prédiction quantitative incomplète, notamment concernant les amplitudes relatives. Enfin, l'exploitation de l'outil de simulation permet d'explorer des configurations de contrôle incaccessibles expérimentalementNon destructive testings play an essential role in industrial production, in particular in the areas where products quality is critical to safety, such as nuclear. Numerical modeling is one of the means used to understand and master controls. The company CEZUS pursues a project of modeling of its ultrasonic testing for metal tubes used in nuclear fuel assembly. The experimental study of the control is necessary to establish the influence of the various parameters on variability and accuracy. This study also guides the choices made for modeling. To accomplish this, an experimental reproduction of the factory control is realised in the laboratory. Modeling of ultrasonic testing must be sufficiently precise while retaining reasonable computation time. For this, a hybrid model combining a semi-analytical method using the Rayleigh integral with a finite difference method is developed. Finally, the hybrid model is implemented in an operational industrial simulation plaltform. The validation process of simulation results is based on the confrontation with experimental measurements in specific configurations. Signals comparisons show a good qualitative prediction but an incomplete quantitative prediction, especially concerning the relative amplitudes. Finally, the simulation platform allows the exploration of control configurations experimentally incaccessible
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Singh, Jitendra. "Couplage de la méthode intégrale aux frontières en formulation non-primitive et d'une méthode multipolaire pour la simulation d'écoulement incompressibles." Grenoble INPG, 2009. http://www.theses.fr/2009INPG0148.
Анотація:
Le travail présenté ici porte sur l'élaboration de la méthode des éléments frontière (SEM) pour modéliser divers types d'écoulement dans des dispositifs micro fluidiques. Deux tâches ont été développées; le couplage de la méthode SEM avec des méthodes multipoles afin de diminuer les exigences de calcul, et une nouvelle approche grâce à l'emploi de variables non primitives (N-PV) dans les formulations de la méthode SEM. Les modèles axisymétriques ont été envisagés puisque, tout en permettant la modélisation réaliste des gouttelettes rencontrées dans nos applications, ils sont moins exigeants que les calculs des modèles en trois dimensions. La méthode multipole SEM a été développée pour les problèmes axisymétriques potentiels et ainsi les temps de calcul ont été réduits d'un tiers. Cette méthode a été adaptée à la simulation du phénomène de la libre circulation de surface lors de l'impact d'une goutte. La deuxième partie présente une nouvelle formulation de frontière intégrale des flux Stokes axisymétriques et tridimensionnels. Cette formulation constitue une avancée réelle dans le N-PV SEM basée sur la décomposition de Helmholtz et a été validée sur des problèmes axisymétriques standardsThe present work addresses the development of the Soundary Element Method (SEM) to model various types of flow in microfluidics devices. Two tasks were carried out; coupling SEM with multipole methods to decrease computational requirements; and a new direction of employing non-primitive variables (N-PV) in SEM formulations. Axisymmetric flow models were considered since, while allowing the realistic modelling of droplets encountered in our applications, they are less computationally demanding than three-dimensional models. The Multipole Method SEM was developed for axisymmetric potential problems and the computation time was reduced by one third. This method was adapted to the simulation of free surface flow problem of drop impact. A new boundary integral formulation for Stokes flows in axisymmetric and three-dimensional problems is developed in the second part. This formulation constitutes an actual advancement in N-PV SEM based on the Helmholtz decomposition and was validated on standard axisymmetric problems
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Leblanc, Alexandre. "Modélisation numérique des résonances par une formulation intégrale - Application au confort acoustique dans une cavité 3D." Phd thesis, Université d'Artois, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00261712.
Анотація:
À l'heure actuelle, le confort acoustique prend une place de plus en plus importante dans les transports (habitacle de voiture, d'avion ou de train), dans les sites industriels et dans les habitations soumises à de fortes nuisances sonores. Une bonne compréhension du comportement acoustique d'une cavité nécessite la connaissance de ses modes de résonance. Leur détermination précise est difficile et dépend de plusieurs paramètres. Classiquement, le calcul de ces modes est réalisé à l'aide de la méthode des éléments finis. Cette technique nécessitant de mailler la structure et le fluide, elle peut être pénalisante pour les structures de grande taille et limite ainsi la gamme de fréquence. Nous proposons dans cette thèse une formulation intégrale adaptée au calcul des résonances issue de la méthode de l'intégrale particulière. Elle est modifiée pour éviter les opérations d'inversion de matrice et permet de résoudre un problème avec des conditions aux limites mixtes. Après validation par comparaison avec des solutions analytiques, elle est appliquée à un compartiment de type Sedan, dans le cas rigide ainsi que dans le cas de la prise en compte d'un comportement vibro-élastique sur certaines surfaces. L'ajout de points internes améliorant la convergence, l'emploi de la méthode d'Arnoldi pour les problèmes aux valeurs propres et, en particulier, de l'algorithme de Jacobi-Davidson pour la résolution des problèmes aux valeurs propres quadratiques ainsi que la mise au point d'un nouveau modèle de prise en compte de l'absorption constituent les principaux développements.
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Lim, Tekoing. "Formulation intégrale surfacique des équations de Maxwell pour la simulation de contrôles non destructifs par courant de Foucault. Etude préliminaire à la mise en œuvre de la méthode multipôle rapide." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00594405.
Анотація:
Pour simuler numériquement un contrôle non destructif par courants de Foucault (CND-CF), la réponse du capteur peut être modélisée via une approche semi-analytique par intégrales de volume. Plus rapide que la méthode des éléments finis, cette approche est cependant limitée à l'étude de pièces planes ou cylindriques (sans prise en compte des effets de bords) du fait de la complexité de l'expression de la dyade de Green pour des configurations plus générales. Or, il existe une forte demande industrielle pour étendre les capacités de la modélisation CF à des configurations complexes (plaques déformées, bords de pièce...). Nous avons donc été amenés à formuler différemment le problème électromagnétique, en nous fixant comme objectif de conserver une approche semi-analytique. La formulation intégrale surfacique (SIE) permet d'exprimer le problème volumique en un problème de transmission équivalent à l'interface (2D) entre sous-domaines homogènes. Ce problème est ramené à la résolution d'un système linéaire (par la méthode des moments) dont le nombre d'inconnues est réduit du fait du caractère surfacique du maillage. Dès lors, ce système peut être résolu par un solveur direct pour de petites configurations. Cela nous a permis de traiter plusieurs seconds membres (ie. différentes positions de capteurs) pour une seule inversion de la matrice d'impédance. Les résultats numériques obtenus au moyen de cette formulation concernent des plaques avec la prise en compte des effets de bords tels que l'arête et le coin. Ils sont en accord avec des résultats obtenus par la méthode des éléments finis. Pour des configurations de grandes tailles, nous avons mené une étude préliminaire à l'adaptation d'une méthode d'accélération du produit matrice-vecteur intervenant dans un solveur itératif (méthode multipôle rapide, ou FMM) afin de définir les conditions dans lesquelles le calcul FMM fonctionne correctement (précision, convergence...) dans le contexte CND. Lors de l'assemblage du système linéaire, une attention particulière a été portée sur le choix des fonctions de bases (qui doivent respecter la conformité Hdiv) ainsi que sur l'évaluation des interactions proches (faiblement singulières).
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Salmon, Stéphanie. "Contribution aux méthodes numériques pour la simulation d'écoulements de fluides, d'électromagnétisme et de physique des plasmas." Habilitation à diriger des recherches, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00340299.
Анотація:
Ce manuscrit comporte trois parties distinctes, la première concerne la simulation numérique d'écoulements de fluides. La deuxième partie porte sur les équations de l'électromagnétisme et leur couplage avec les équations cinétiques de Vlasov dans le cadre de simulations numériques en physique des plasmas. La dernière partie évoque rapidement des travaux qui ont donné lieu à des publications mais qui ne rentrent pas complètement dans un des deux cadres abordés précédemment. Dans la première partie, l'objectif est d'étendre aux maillages triangulaires non structurés une méthode numérique éprouvée pour résoudre les équations de Stokes bidimensionnelles : la méthode Marker And Cell qui a été développée sur des maillages en quadrilatères quasi-réguliers dans les années 60. L'idée proposée pour cela est de résoudre le problème de Stokes avec pour variables le tourbillon, la vitesse et la pression. Alors que les résultats numériques obtenus sur des maillages réguliers sont satisfaisants, ceux sur des maillages non structurés ne le sont pas. Il s'est avéré lors de l'étude théorique que ce problème est un problème de stabilité. On montre théoriquement et numériquement que la formulation tourbillon-vitesse-pression est une généralisation de la formulation fonction courant-tourbillon permettant la prise en compte de conditions limites plus générales. L'instabilité, due à des fonctions harmoniques discrètes, peut être levée en utilisant de véritables fonctions harmoniques, calculées à l'aide de leur représentation intégrale, dans le schéma numérique. On résout ainsi l'instabilité de la formulation fonction courant-tourbillon et on améliore les précédents résultats de convergence connus de cette formulation. En particulier, on démontre alors une convergence en moyenne quadratique du tourbillon de l'ordre de 3/2 à 2 dans les cas les plus réguliers (contre un-demi avant). Puis on utilise le fait que la formulation tourbillon-vitesse-pression est équivalente à la formulation fonction courant-tourbillon pour redéfinir une nouvelle formulation tourbillon-vitesse-pression. En effet, il est bien connu que la formulation classique en fonction courant-tourbillon (n'utilisée qu'en deux dimensions d'espace) est mal posée lorsque l'on cherche le tourbillon dans l'espace de Sobolev H1 car son gradient n'est alors pas contrôlé, mais bien posée dans un autre espace de fonctions moins régulières. On étend alors ce résultat au cas tri-dimensionnel et l'on obtient une nouvelle formulation en tourbillon-vitesse-pression bien posée dans un nouvel espace. On démontre aussi théoriquement que ce nouvel espace est bien celui introduit en 2D, ce qu'on confirme par des résultats numériques. La deuxième partie concerne la résolution d'équations cinétiques intervenant dans la simulation directe des plasmas et des faisceaux de particules chargées (modèles de Vlasov-Poisson ou Vlasov-Maxwell). Grâce à l'augmentation de la puissance de calculs des ordinateurs, la simulation de l'évolution des plasmas et des faisceaux de particules basée sur une résolution directe de l'équation de Vlasov sur un maillage de l'espace des phases devient une alternative aux méthodes particulaires (Particle In Cell) habituellement employées. La force de ces simulations directes réside dans le fait qu'elles ne sont pas bruitées (contrairement aux méthodes PIC) et que l'approximation est de même résolution sur tout l'espace des phases, en particulier dans les régions à faible densité de particules où des phénomènes physiques importants ont lieu. L'inconvénient principal est que beaucoup de points sont inutiles car la fonction de distribution des particules y est nulle, ce qui rend ces méthodes directes coûteuses en temps de calcul. On introduit alors une méthode de résolution directe de l'équation de Vlasov sur un maillage {\bf{mobile}} de l'espace des phases. Ce qui permet de ne mailler que la partie de l'espace des phases sur laquelle la fonction de distribution des particules est {\emph{a priori}} non nulle. Nous avons utilisé avec succès cette méthode de maillage mobile en 1D afin de simuler un problème d'interaction laser-plasma. Nous introduisons donc un maillage mobile de l'espace des phases qui suit parfaitement le développement des instabilités et permet de réduire drastiquement le temps de calcul. Nous avons aussi obtenu les premiers résultats d'une méthode de maillage mobile en 4D en couplant le maillage mobile et une méthode de décomposition de domaines. \\ En ce qui concerne la résolution des équations de Vlasov-Maxwell : nous travaillons sur le développement d'un solveur Maxwell éléments finis d'arêtes d'ordre élevé couplé à un code PIC en trois dimensions d'espaces (6D de l'espace des phases). Un point important afin que le couplage fonctionne est que l'équation de conservation de la charge doit être vérifiée au niveau numérique à chaque pas de temps. Ce qui implique que le courant obtenu à partir de l'évolution de l'équation de Vlasov doit être calculé d'une façon bien particulière. Les premiers résultats obtenus en 2D confirment que la méthode de calcul du courant proposée conserve bien la charge comme attendu.
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Thierry, Bertrand. "Analyse et Simulations Numériques du Retournement Temporel et de la Diffraction Multiple." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00651312.
Анотація:
Cette thèse porte sur l'analyse mathématique et la simulation numérique de problèmes liés à la diffraction multiple. Elle est constituée de deux parties. La première partie est consacrée à l'étude de quelques problèmes inverses de détection et de localisation d'obstacles ou de sources à l'aide d'un miroir à retournement temporel (MRT). Ces appareils sont capables de rétro-propager des ondes dans leur milieu d'origine afin de les focaliser sur la source qui les a initialement émises. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la méthode DORT, qui est une technique expérimentale permettant de focaliser sélectivement des ondes sur des petits obstacles a priori inconnus. Dans le cadre de l'acoustique, nous proposons une étude numérique des résultats mathématiques obtenus par C. Hazard et K. Ramdani. Ensuite, nous étendons mathématiquement ces résultats au cas de l'électromagnétisme. Pour clôturer cette première partie, nous présentons une étude numérique d'une expérience de reconstruction d'une source acoustique ponctuelle à l'aide d'un MRT. On s'intéresse ici plus particulièrement au phénomène de super-résolution, c'est-à-dire l'amélioration, en moyenne, de la qualité de la focalisation en milieu hétérogène plutôt qu'en milieu homogène. En se plaçant dans un contexte déterministe, nous résolvons numériquement l'équation de Helmholtz et donnons des exemples de simulations numériques illustrant ce phénomène. La deuxième partie a pour objet la résolution numérique par équations intégrales du problème de diffraction multiple en acoustique. La notion de diffraction multiple signifie ici que le milieu comporte plusieurs obstacles par opposition à la diffraction simple où seul un diffuseur est présent. Lorsque les obstacles sont des disques, nous calculons explicitement les coefficients des quatre opérateurs intégraux usuels dans les bases de Fourier. Ceci nous permet de proposer une méthode de résolution numérique robuste et efficace lorsque les obstacles sont des disques. Cette stratégie de résolution utilise une méthode de stockage compressée de la matrice du système linéaire ainsi qu'un préconditionneur qui prend en compte les effets de la diffraction simple. En outre, ce préconditionnement présente la propriété intéressante de rendre toutes les équations intégrales identiques, à un changement de base près. Nous démontrons ce résultat tout d'abord pour des obstacles circulaires avant de l'étendre à des géométries régulières quelconques. D'autre part, l'obtention des coefficients de l'opérateur intégral de simple couche nous permet d'étudier numériquement le spectre de cet opérateur en régime basse fréquence. Après une étude de la diffraction simple, nous nous sommes intéressés à deux régimes particuliers de diffraction multiple : un milieu dilué où les obstacles sont éloignés et un milieu dense où les obstacles sont très proches les uns des autres.
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Cancès, Eric. "Simulation moléculaire et effets d'environnement - Une perspective mathématique et numérique." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 1998. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000101.
Анотація:
CETTE THESE RASSEMBLE DIVERSES CONTRIBUTIONS MATHEMATIQUES ET NUMERIQUES A LA CHIMIE QUANTIQUE. LE CHAPITRE 1 EST CONSACRE A UNE PRESENTATION DE L'ESPRIT ET DES MODELES DE LA CHIMIE QUANTIQUE. LE CHAPITRE 2 TRAITE DE LA CONVERGENCE D'ALGORITHMES POUR LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE HARTREE-FOCK. LES CHAPITRES SUIVANTS PORTENT SUR DES PROBLEMES SPECIFIQUES AUX SYSTEMES MOLECULAIRES IN SITU, C'EST-A-DIRE EN INTERACTION AVEC UN ENVIRONNEMENT EXTERIEUR. UNE PREMIERE APPROCHE POUR SIMULER LES EFFETS D'ENVIRONNEMENT CONSISTE A TRAITER L'INTERACTION ENTRE LE SYSTEME MOLECULAIRE ET LE MILIEU EXTERIEUR COMME UNE PERTURBATION. AU CHAPITRE 3, ON ETEND LA THEORIE DES PERTURBATIONS DES OPERATEURS LINEAIRES AU CADRE NON LINEAIRE DU MODELE DE HARTREE-FOCK. L'INTERACTION D'UN SYSTEME MOLECULAIRE AVEC UN ENVIRONNEMENT EST SOUVENT UN PROCESSUS DYNAMIQUE. C'EST LE CAS BIEN EVIDEMMENT DES QU'ON ETUDIE UNE REACTION CHIMIQUE. LE CHAPITRE 4 CONSISTE EN L'ANALYSE MATHEMATIQUE D'UNE DES APPROXIMATIONS DE L'EQUATION DE SCHODINGER DEPENDANT DU TEMPS QUI DECRIT LA DYNAMIQUE DU SYSTEME : LE MODELE DE HARTREE-FOCK NON ADIABATIQUE. LA QUASI-TOTALITE DES REACTIONS CHIMIQUES INTERESSANT L'INDUSTRIE OU LES SCIENCES DE LA VIE SE DEROULENT EN PHASE LIQUIDE, OU LES EFFETS DE SOLVANTS JOUENT UN ROLE DETERMINANT. LES CHAPITRES 5, 6 ET 7 CONCERNENT LA RESOLUTION NUMERIQUE DES MODELES DE CONTINUUM QUI SONT LES MODELES DE SOLVATATION OFFRANT A L'HEURE ACTUELLE LE MEILLEUR COMPROMIS ENTRE QUALITE DES RESULTATS ET TEMPS DE CALCUL.
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Lemaitre, Sophie. "Modélisation des matériaux composites multiphasiques à microstructures complexes : Etude des propriétés effectives par des méthodes d'homogénéisation." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMC217/document.
Анотація:
Ce mémoire aborde les questions relatives à la mise en place de procédures de conception rapide, fiable et automatisée des volumes élémentaires représentatifs (VER) d’un matériau composite à microstructure complexe (matrice/inclusions), et de la détermination de leurs propriétés homogénéisées ou effectives. Nous avons conçu et développé des algorithmes conduisant à des outils efficaces permettant la génération aléatoire de tels matériaux à inclusions sphériques, cylindriques, elliptiques ou toute combinaison de celles-ci. Ces outils sont également capables d’altérer les inclusions : inflation, déflation, arrachements aléatoires, ondulation et de les pelliculer permettant ainsi de générer des VER s’approchant des matériaux composites fabriqués. Un soin particulier a été porté sur la génération de VER périodiques. Les caractéristiques homogénéisées ou propriétés effectives de matériaux constitués de tels VER périodiques peuvent alors être déterminées selon le principe d’homogénéisation périodique, soit par une méthode basée sur un schéma itératif utilisant la FFT (Transformation de Fourier Rapide) via l’équation de Lippmann-Schwinger, soit par une méthode d’éléments finis. Le caractère aléatoire de la génération nous amène à réaliser des études en moyenne à partir d’un ensemble de paramètres morphologiques déterminé : nombre d’inclusions, type et forme, fraction volumique, orientation des inclusions, prise en compte d’une éventuelle altération. Deux études particulières sur la conductivité thermique apparente ont été menées, la première sur les composites à inclusions sphériques pelliculées de façon à déterminer l’influence de l’épaisseur de la pellicule et la seconde sur les composites de type stratifié en polymère et fibre de carbone, cousu par un fil de cuivre pour évaluer l'apport de la couture en cuivre selon la fibre de carbone utiliséeThis thesis focuses on setting up of fast, reliable and automated approaches to design representative volume elements (RVE) of composite materials with complex microstructures (matrix/inclusions) and the evaluation of their effective properties via a homogenization process. We developed algorithms and efficient tools for the random generation of such materials. Inclusions shapes may be spherical, cylindrical, elliptical or any combinations of them. Inflation, deflation, dislocation, undulation and coating are also available to generate RVE. The aim is to approach realistic materials subjected to be damaged during production. Particular attention has been focused on the periodic RVE generation.The homogenized characteristics or effective properties of materials formed from such periodic RVE may then be determined according to the principle of periodic homogenization, by an iterative scheme using FFT (Fast Fourier Transform) via the integral Lippmann-Schwinger or by a finite elements method.The stochastic generation of RVE and the set of morphological parameters studied: number of inclusions, type and shape, volume fraction, orientation of the inclusions lead to achieve an average process. Moreover, a special study has been led to take into account the behavior of altered inclusions. Furthermore, we studied two particular cases on the apparent thermal conductivity of the composite, the first for coated spherical inclusions in order to determine the influence of the layer thickness and the second for laminated polymer and carbon fiber composite sewn by a copper wire, in order to determine the influence of the sewing contribution according to the carbon fiber used
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Beaudoin, Anthony. "Contribution numérique à l'étude du transport de masse dans les milieux poreux saturés." Le Havre, 2004. http://www.theses.fr/2004LEHA0002.
Анотація:
L'objectif de la thèse est la résolution des problèmes de transport dans les milieux poreux à l'aide des méthodes particulaires. Deux problèmes sont résolus avec les méthodes particulaires : la migration d'un soluté dans une nappe phréatique et l'écoulement de l'eau dans un milieu poreux à l'échelle des pores. Pour résoudre l'équation de convection-dispersion dans le cas général d'une dispersion anisotrope, un algorithme basé sur les méthodes particulaires et la méthode de vitesse de dispersion est présenté. Pour simuler l'écoulement dans un milieu poreux à des faibles nombres de Reynolds, un algorithme basé sur une méthode particulaire anisotrope et une méthode intégrale de frontière est présenté. La méthode particulaire anisotrope permet d'améliorer la description de la couche limite se formant autour des grains du sol. La méthode intégrale de frontière permet de satisfaire la condition d'adhérence en écrivant une équation intégrale de frontière sur le contour des grains du solThe aim of the thesis is to solve transport problems by means of particles methods. Two problems are resolved with particles methods : the migration of a solute in the groundwater and the water flow in a porous medium at the pore scale. In order to solve the advection-dispersion equation in the general case of a non-isotropic dispersion, a numerical model based on the particles methods and the dispersion velocity method is presented. In order to simulate flows in porous media at low Reynolds numbers, a numerical model based on an anisotropic particles method and a boundary integral method is presented. The anisotropic particles method allows to improve the description of the boundary layer appearing around grains of the ground. The boundary integral method allows to satisfy the no-slip condition by writing a boundary integral equation on the wall of grains of the ground
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Silva, Vargas Karen Zulay. "Mise à l'échelle de la synthèse d'alcool allylique à partir de Glycérol." Thesis, Centrale Lille Institut, 2020. http://www.theses.fr/2020CLIL0024.
Анотація:
L'alcool allylique est une molécule plate-forme intéressante en raison de sa large gamme d’applications. La Désoxydehydratation (DODH) du glycérol semble actuellement la méthode la plus compétitive pour synthétiser l'alcool allylique à partir de ressources renouvelables. Cependant, jusqu'à présent, cette réaction n'a été que peu étudiée en littérature. Le but de cette thèse était de développer un procédé de production intégré d'alcool allylique via DODH de glycérol en utilisant un alcool secondaire comme solvant-réducteur. Le développement du catalyseur a été réalisé en utilisant un catalyseur d'oxyde de rhénium supporté sur cérine. Ce dernier a été synthétisé via un processus de nanocasting en utilisant de la silice et du charbon actif comme agents structurants, donnant d'excellents rendements allant jusqu'à 86%, en utilisant un 2-hexanol ou MIBC comme donneur d'hydrogène et solvant. En ce qui concerne le développement du procédé, les données d'équilibre liquide vapeur isobare ont été déterminées pour les principaux systèmes binaires afin de modéliser la colonne de distillation. Les données expérimentales de VLE ont été ajustées avec succès en utilisant les modèles thermodynamique NRTL, UNIQUAC et Wilson. Enfin, la modélisation intégrée du procédé a été réalisée à partir des résultats expérimentaux et proposant différents scénarios en fonction du solvant utilisé. Toutes les stratégies proposées ont permis une purification d'alcool allylique de 99,99%. Dans tous les scénarios, le procédé MIBC s'est révélé être une faisable stratégie d’un point de vue technique, qui pourrait potentiellement servir de point de départ pour le développement d'un procédé DODH à grande échelleAllyl Alcohol is an interesting platform molecule due to its broad range of applications. The Deoxydehydration (DODH) of glycerol seems currently the most competitive method to synthesize allyl alcohol from renewable sources. However, so far, this reaction has been only marginally investigated. The aim of this thesis was to develop an integrated production process of allyl alcohol via DODH of glycerol using a secondary alcohol as solvent-reductant. The catalyst development was carried out using ceria-supported rhenium oxide catalyst. Mesoporous ceria materials were synthetized via a nanocasting process using SiO2 and activated carbon as hard templates, giving excellent yields of up to 86%, using a 2-Hexanol or MIBC as a hydrogen donor and solvent. With respect to the process development, isobaric vapor liquid equilibrium data were determined for main binary systems in order to model the distillation column. The experimental VLE data was successfully fitted using NRTL, UNIQUAC and Wilson thermodynamic model. Finally, the integrated process modelling was carried out based on the experimental results and proposing different scenarios depending on the used solvent. All the proposed strategies allowed to obtain an allyl alcohol purity of 99.99%. In any scenario, the MIBC process proved to be a feasible strategy from a technical point of view, which could potentially be used as starting point for the development of a large scale DODH process
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Demangeot, Marine. "L'analyse spatiale des extrêmes à partir d'une unique réalisation : un point de vue géostatistique." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLM032.
Анотація:
La théorie spatiale des valeurs extrêmes permet de modéliser et prédire la fréquence d'évènements extrêmes ayant une étendue spatiale comme, par exemple, des pluies ou des températures extrêmes, ou encore de fortes concentrations de pollution atmosphérique. Elle s'adapte bien aux données temporelles, lorsque le phénomène spatial étudié est observé plusieurs fois dans le temps. Cependant, nous n'avons parfois pas accès à de telles données: seulement un ou quelques enregistrements sont disponibles. C'est le cas, par exemple, des études sur l'estimation des ressources minières ou sur l'évaluation de la pollution des sols et plus généralement de toute recherche dont l'objet d'étude varie très peu au cours du temps ou pour lequel le coût d'échantillonnage est trop élevé. Ce cas de figure est très peu abordé par la communauté des extrêmes. Au contraire, c'est un cadre d'analyse auquel la Géostatistique s'intéresse particulièrement. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont pour objectif d'établir des connexions mathématiques entre ces deux disciplines afin de mieux appréhender les évènements extrêmes, lorsque le phénomène spatial sous-jacent n'est observé qu'une seule fois.Nous nous intéressons, dans un premier temps, au concept de portée intégrale. Intrinsèquement lié aux propriétés d'ergodicité et de mélange, ce paramètre issu de la théorie géostatistique caractérise les fluctuations statistiques, à large échelle, d'un champ aléatoire stationnaire. Lorsque ce dernier est un champ max-stable, nous montrons que sa fonction coefficient extrémal (ECF) est fortement liée à la portée intégrale du champ des excès, au dessus d'un certain seuil, correspondant. Cette approche permet de retrouver et de compléter des résultats précédemment établis dans un contexte de risque spatialisé. Elle met également en évidence une nouvelle expression de la fonction coefficient extrémal qui dépend du variogramme du champ des excès.À partir de cette formule, nous proposons un nouvel estimateur non-paramétrique de l'ECF. Ses propriétés asymptotiques sont établies lorsqu'il est évalué à partir d'une unique réalisation, partiellement observée, d'un champ stationnaire max-stable. En particulier, lorsque le nombre d'observations se densifie en même temps que le champ d'observation grandit, et sous certaines hypothèses concernant la portée intégrale susmentionnée, nous montrons qu'il est consistent et asymptotiquement normal. Il est donc pertinent d'utiliser les outils géostatistiques pour enrichir l'analyse des valeurs extrêmes.Finalement, nous développons un nouvel algorithme permettant de simuler, en continu, des processus aléatoires tempête pour lesquels la fonction de forme est déterministe. Il se distingue donc de la plupart des algorithmes existants qui s'utilisent exclusivement lorsque le domaine de simulation est composé d'un nombre fini de points. À cet égard, il permet d'étudier plus facilement la géométrie des réalisations de tels processus. Cela est particulièrement intéressant quand la caractéristique géométrique étudiée mêle différentes échelles d'observationSpatial extreme value theory helps model and predict the frequency of extreme events in a spatial context like, for instance, extreme precipitations, extreme temperatures. It is well adapted to time series. However, in some cases, such types of data cannot be accessed: only one or just a few records are made available. This is the case, for instance in soil contamination evaluation. This situation is rarely addressed in the spatial extremes community, contrary to Geostatistics,which typically deals with such issues. The aim of this thesis is to make some connections between both disciplines,in order to better handle the study of spatial extreme events, and especially their spatial dependence structure, when having only one set of spatial observations. A link is first established through the concept of integral range. It is a geostatistical parameter that characterizes the statistical fluctuations of a stationary random field at large scale. When the latter is max-stable, we show that its extremal coefficient function (ECF), which is a measure of spatial dependence, is closely related to the integral range of the corresponding exceedance field above a threshold. From this, we move toproposing a new nonparametric estimator of the ECF. Its asymptotic properties are derived when it is computed from a single and partially observed realization of a stationary max-stable random field. Specifically, under some assumptions on the aforementioned integral range, we prove that it is consistent and asymptotically normal. Finally, we develop a novel algorithm to perform exact simulations in a continuous domain of storm processes with deterministic shape function. It distinguishes itself from most existing procedures, which apply to simulation domains made of a finite number of points. Most part of the algorithm are designed to be parallelizable
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Vasconcelos, Joao. "Optimisation de forme des structures électromagnétiques." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139127.
Анотація:
Ce travail présente des méthodes d'optimisation de forme associées à un programme de calcul de champ dans des structures électrostatiques bidimensionnelles ou axisymétriques. Dans un premier chapitre, la méthode numérique utilisée pour le calcul du champ ; à savoir la méthode des équations intégrales de frontières ; est exposée en détail. Quelques améliorations, en particulier une technique efficace d'intégration adaptative, sont présentées. Le second chapitre est consacré au calcul numérique de la sensibilité des solutions aux paramètres géométriques ayant servi à décrire la structure. Les deux chapitres suivants sont consacrés aux méthodes d'optimisation, déterministes (s'appuyant sur le calcul des gradients) ou aléatoires (recuit simulé, génétique) Les variantes choisies sont testées sur des fonctions analytiques. Le dernier chapitre montre l'application des méthodes d'optimisation sur des structures électrostatiques réelles (forme d'électrodes, profils diélectriques), et démontre leur efficacité en particulier par des comparaisons avec des résultats trouvés dans la littérature.
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Riah, Zouheir. "Plate-forme SCILAB de simulation intégrée circuits/composants." Limoges, 2005. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/95062504-1428-4e70-bdca-0d7ef11173b2/blobholder:0/2005LIMO0012.pdf.
Анотація:
Le travail présenté dans ce mémoire concerne le développement d'une plate-forme de simulation globale développée autour de l'environnement Scilab intégrant un modèle physique de transistor bipolaire à hétérojonction et la simulation circuit. Le premier chapitre présente les différents types de simulation pouvant coexister et nécessaire à la conception d'un circuit MMIC, ainsi que la plate-forme Scilab ainsi et le projet RNTL-GASP. Nous avons développé dans le second chapitre une boite à outils capable de prendre en compte les différents aspects du couplage entre les équations physiques du transistor et l'environnement circuit. Nous pouvons calculer désormais les différents régimes permanents de fonctionnement du transistor, qu'ils soient linéaires ou non dans les domaines temporel et fréquentiel. Cette boite à outils nous a servi de base dans le troisième chapitre à l'analyse et à la compréhension physique du phénomène de bruit dans les composants semi-conducteurs. En fait nous avons utilisé la méthode de perturbation linéaire pour introduire des sources de bruit locales au niveau de la structure interne de composant afin de calculer les densités spectrales de bruit à ses contacts. Enfin le dernier chapitre montre l'intérêt d'une telle démarche dans le cadre d'une aide à la modélisation, concrétisé avec deux exemples qui sont l'effet Kirk et le calcul de la répartition transitoire des charges dans le transistor bipolaire à hétérojonctionThis work presents the development of a global simulation platform around Scilab software which integrates a physical model of heterojunction bipolar transistor and the circuit simulation. The first chapter presents the various types of simulation which coexist and which are necessary to design a MMIC circuit, the Scilab platform as well as the RNTL-GASP project. We have developed in the second chapter a toolbox taking into account of all the possible forms of coupling method between physical equations and the circuit environment. We can now calculate the various transistor steady state operations, which can be linear or not in the time and frequency domain. This toolbox is used in the third chapter to analyse and understand physics based noise phenomena in semiconductor devices. In fact, we have used the linear perturbation method to introduce local noise sources inside the device in order to calculate the noise spectral densities at these contacts. Finally, the last chapter shows the interest of this kind of approach to model and simulate physics phenomena. The demonstrators concern two examples which are the Kirk effect and the transient integral charge control
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El, Alami Nabil. "Modélisation et simulation des résonateurs RF par équations intégrales de frontière." Cergy-Pontoise, 2008. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/08CERG0362.pdf.
Анотація:
Dans cette thèse on souhaite modéliser des circuits résonants pouvant être utilisés comme antennes, notamment pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) ou comme capteurs, dans la caractérisation des matériaux. Cette modélisation faite, on passera à la réalisation d'un code informatique qui nous donnera la simulation des champs électromagnétiques. Dans notre travail le système est défini comme suit: un substrat diélectrique borné recouvert d'une couche métallique conductrice de très faible épaisseur est plongé dans un champ électromagnétique source. Les informations recherchées sont la répartition du courant induit dans la couche métallique, les pertes Joule, la distribution des champs électrique et magnétique. L'intérêt de ce travail vient du gain par rapport au temps de réalisation dû à un travail purement expérimental, à la multitude de modèles traités et aux nombreuses informations électriques et physiques obtenuesIn this thesis we hope to modelize a resonant circuit that is able to be used as an antenna for resonance magnetic imagery (RMI) or as a sensor in material characterization. After Modelling, we make an informatics' software that can simulate electromagnetie fields. In our work, the system studied was defined like follow : a dielectric substrate bounded and recovered by a thin metallic layer was immersed in an electromagnetic fields source. The information that we try to find is: induced current distribution in metallic layer, Joule losses, and the magnetic and electrical field's distribution. The interest of this research work is the time gain in comparison with experimental work, the multitude of models and much electrical and physical information
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Bonnaud, Christophe. "Le spectrophe intégral de champs SNIFS : Simulation et analyse des résultats." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00798731.
Анотація:
L'instrument SNIFS a été conçu pour l'observation des Supernovae de type Ia à bas redshit afin de mieu connaître et caractériser ces objets. Le but étant de savoir si ces objets peuvent être utilisés comme des chandelles standards afin de contraindre les paramètres cosmologiques. La première partie de cette thèse porte sur le développement d'une simulation numérique détaillée de l'instrument SNIFS. Cette simulation reproduit les données issues de l'instrument de la manière la plus réaliste possible en tenant compte de toutes les aberrations présentes, ce qui inclut l'instrument mais aussi l'atmosphère. A terme ces images pourront être utilisées pour préparer la calibration de l'instrument. Le seconde partie tente d'établir une méthode capable d'analyser les résultats produits par l'instrument SNIFS. En se basant sur des outils morphométriques, cette méthode montrera comment l'on peut comparer des séries temporelles de spectre de supernovae et extraire des informations statistiques de celles ci.
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To, Quy Dong. "Analyse et simulation des phénomènes de contact conforme et de rupture dans les structures en verre trempé." Université de Marne-la-Vallée, 2007. http://www.theses.fr/2007MARN0379.
Анотація:
Tempered glass is a material whose mechanical characteristics allow using it for the fabrication of load-bearing elements in civil engineering, such as floors, beams and facades. Pin-loaded joints are one of the techniques used to assemble the load-bearing elements of a tempered glass structure. In a typical pin-loaded joint, the hole in a glass beam or plate is reinforced by a steel ring glued to the glass plate via a soft resin layer. Thus the ring is in direct contact with the steel bolt and prevents the glass plate from high stress concentration. The work presented in this thesis consists of two parts. In the first part, an analytical approach is proposed to solve the unilateral conforming contact problem associated to a reinforced pin-loaded joint. The strain and stress fields inside the resin layer are first determined by exploiting the fact that the stiffness of the material constituting it is much smaller than the ones of steel and glass. After finding the relevant Green functions for the ring and pin, the frictionless contact between them is then formulated in terms of integral equation with a Fourier series as the kernel. This integral equation is solved by neglecting the terms of higher orders and transforming it into the Cauchy singular integral equation. The derived analytical results for the contact pressure and angle are finally compared to and validated by those obtained by the finite element method. The second part of this thesis is dedicated to studying the tempering of glass and the failure of tempered glass structures with reinforced pin-loaded joints. To determine the residual stresses in a holed tempered glass plate, the tempering process of the latter is first modelled and numerically simulated. The residual stresses thus determined are then compared with those issued from the photoelasticity measurement. Next, the mechanical behavior of the soft resin is modelled and experimentally identified. Finally, the failure process of tempered glass plates with reinforced pin-loaded joints is analyzed numerically and experimentally, in which contact, friction, damage and residual stresses are involved. The numerical results delivered by the finite element method are discussed with respect to experimental ones from the real-size tests. This thesis contributes to the development of contact mechanics and to a better understanding of mechanical behavior of tempered glass structures with pin-loaded jointsLe verre trempé est un matériau dont les caractéristiques mécaniques permettent maintenant la réalisation d’éléments structuraux en génie civil, tels que planchers, poutres ou raidisseurs. Les connexions par boulonnage est une technique très utilisée pour assembler des éléments structuraux en verre. Dans une connexion typique par boulonnage, le trou dans une poutre ou plaque verrière est renforcé par une bague en acier collée à la plaque via une couche mince de résine. La bague est directement en contact avec le boulon en acier, protégeant la plaque en verre contre la concentration de contraintes. Le travail présenté dans cette thèse comporte deux parties. Dans la première partie, une approche analytique est proposée pour résoudre le problème de contact conforme unilateral associé à une connexion par boulonnage. Les champs de déformation et de contraintes dans la couche de résine sont déterminés en exploitant le fait que la rigidité de la résine est largement inférieure à celle du verre et à celle de l’acier. Après avoir trouvé les fonctions de Green pour la bague et pour le boulon, le contact unilateral entre eux est formulé sous forme d’une équation intégrale avec une série de Fourier comme noyau. En négligéant les termes d’ordres supérieurs, cette équation intégrale est transformée en une équation intégrale singulière de Cauchy. Les résultats analytiques pour la pression et l’angle de contact sont finalement comparés et validés avec ceux obtenus par la méthode des éléments finis. La deuxième partie de la thèse est dédiée à l’étude de la trempe du verre et de la rupture des structures en verre trempé avec connexions par boulonnage. Pour déterminer les contraintes résiduelles dans une plaque percée et en verre trempé, le processus de trempe est d’abord modélisé et ensuite numériquement simulé. Les contraintes résiduelles ainsi déterminées sont comparées avec celles de l’analyse photoélastique. Le comportement mécanique de la résine est également modélisé et expérimentalement identifié. Finalement, le processus de rupture d’une plaque en verre trempé avec connexions par boulonnage, qui fait intervenir le contact unilateral, le frottement, l’endommagement et les contraintes résiduelles, est numériquement simulé et expérimentalement étudié. Les résultats obtenus par la méthode des éléments finis sont comparés avec ceux obtenus par des essais en vraie grandeur. Cette thèse contribue au développement de la mécanique du contact et à une meilleur maîtrise du comportement mécanique des structures en verre trempé
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Chaillat, Stéphanie. "Méthode multipôle rapide pour les équations intégrales de frontière en élastodynamique 3-D : application à la propagation d’ondes sismiques." Paris Est, 2008. http://pastel.paristech.org/5233/01/these_chaillat.pdf.
Анотація:
La simulation de la propagation d’ondes pour des configurations 3D est un domaine de recherche très actif. Le principal avantage de la BEM est de ne discrétiser que les frontières du domaine. Elle est ainsi bien adaptée aux domaines infinis. Cependant, la BEM classique conduit à des matrices pleines et donc à des coûts de calcul et mémoire importants. La FMM a permis d’augmenter de manière significative les capacités de la BEM dans beaucoup de domaines d’application. Dans ce travail, la FMM est étendue aux équations de l’élastodynamique 3D dans le domaine fréquentiel, pour des domaines homogènes puis, grâce à une stratégie de couplage BE-BE, aux problèmes multi-domaines. D’autres améliorations de la méthode sont aussi présentées: préconditionnement, réduction du nombre de moments, développement multipôle pour les fonctions de Green du demiespace. Des applications en sismologie sont présentées pour des modèles canoniques ainsi qu’au modèle de la vallée de GrenobleSimulating wave propagation in 3D configurations is becoming a very active area of research. The main advantage of the BEM is that only the domain boundaries are discretized. As a result, this method is well suited to dealing with unbounded domains. However, the standard BEM leads to fully-populated matrices, which results in high computational costs in CPU time and memory requirements. The Fast Multipole Method (FMM) has dramatically improved the capabilities of BEMs for many areas of application. In this thesis, the FMM is extended to 3D frequencydomain elastodynamics in homogeneous and piecewise-homogeneous media (using in the latter case a FMM-based BE-BE coupling). Improvements of the present FM-BEM are also presented: preconditioning, reduction of the number of moments, and formulation of a multipole expansion for the half space fundamental solutions. Seismological applications are given for canonical problems and the Grenoble valley case
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Kezic, Bernarda. "Analyse statistique et thermodynamique de la micro-structure dans les émulsions moléculaires." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066749.
Анотація:
Aqueous mixtures differ from mixtures of simple liquids from the fact that water molecules tend to self-associate preferentially due to the hydrogen bonding interaction, hence segregating solute molecules, without however leading to macroscopic phase separation. Even simple mixtures such as water with methanol exhibit such local order. The resulting micro-heterogeneity (MH) appear then as distinct from concentration fluctuations (CF), which play an important role in the stability of mixtures. By establishing a correspondence between micro-emulsions and these mixtures that we name as “molecular emulsions”, from the small wave number form of the Ornstein-Zernike theory, we demonstrate how certain difficulties intrinsic to molecular simulations can be avoided by accounting for the long-range form of the correlations. Similarly, by introducing bridge functions which we extract from simulation results of neat liquids, a better understanding of the behaviour of liquid state integral equation theories is achieved, which in particular help a better understanding of the difference between CF and MHLes mélanges aqueux diffèrent des mélanges des liquides simples, du fait que les molécules d'eau tendent à s'associer préférentiellement entre elles au travers de la liaison hydrogène, de ce fait ségréguant les molécules de soluté sans pour autant entraîner une démixtion macroscopique des mélanges. Même des mélanges aussi simples que l'eau avec le méthanol exhibent ce type d'ordre local. La micro-hétérogénéité (MH) résultante apparait ainsi comme étant distincte des fluctuations de concentration (CF) qui jouent un rôle important dans la stabilité des mélanges. En établissant la correspondance entre les micro-émulsions et ces mélanges que nous appelons « émulsions moléculaires » à partir de la théorie d'Ornstein-Zernike aux petits vecteurs d'onde, nous montrons comment certains problèmes intrinsèques aux simulations peuvent être résolus en recalculant les corrélations à longue portée. De même, l'introduction des fonctions bridges des corps purs extraits des simulations, permet de mieux comprendre le comportement des équations intégrales pour les mélanges, éclairant en particulier la distinction entre CF et MF
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Thouviot, Sylvain. "Optimisation multi-critères d'un système mécatronique en intégrant les problèmes vibro-acoustiques." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00879854.
Анотація:
La nécessité de simuler des systèmes complexes et multi-physiques est de plus en plus courante dans l'industrie, en particulier avec l'avènement de la conception mécatronique. Ce phénomène couplé à la pression économique poussant les industriels dans la voie de l'optimisation de leurs produits conduit à une augmentation forte des temps de simulation que les progrès techniques ne parviennent pas à compenser. Les travaux menés lors de cette thèse ont permis de proposer une approche hybride analytique/éléments finis pour la simulation temporelle de la dynamique des transmissions par engrenages en présence de non-linéarités de contact. Couplée à une réduction des modèles éléments finis, cette approche permet la résolution rapide de la dynamique d'un réducteur et offre ainsi la possibilité d'intégrer le réducteur comme composant d'un système complexe tel qu'un système mécatronique. La résolution de la dynamique du réducteur peut être menée en parallèle des autres physiques en prenant en compte des couplages forts. L'optimisation d'un tel système est abordée sur un exemple pour clore cette étude.
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Boudou, Nicolas. "Spectrométrie de Fourier intégrée pour l'astronomie millimétrique." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00955807.
Анотація:
Au cours des dernières décennies, l'observation du ciel dans les longueurs d'onde millimétriques a permis de faire grandement progresser notre compréhension de l'univers, notamment à travers l'étude du fond diffus cosmologique. Pour répondre aux besoins actuels des astronomes, nous proposons dans ce rapport un instrument intégré permettant de réaliser des mesures spectrales large-bande dans le domaine millimétrique. Celui-ci se base sur le concept de SWIFTS (Stationary-Wave Fourier-Transform Spectrometer :spectromètre de Fourier à ondes stationnaire), un instrument opérationnel aux longueurs d'onde visibles et infrarouges. Notre dispositif " SWIFTS millimétrique " utilise des détecteurs à inductance cinétique (KID pour Kinetic Inductance Detectors) comme détecteurs de lumière. Différents aspects de la conception du SWIFTS millimétrique sont abordés dans ce rapport. Le dimensionnement des éléments clés du dispositif est réalisé à l'aide de simulations électromagnétiques. Nous proposons aussi un procédé de fabrication en technologie silicium permettant le dépôt d'antennes sur membrane de nitrure de silicium SiN. Les premières caractérisations permettent de confirmer un fonctionnement adapté des détecteurs en configuration SWIFTS et démontre l'existence d'un couplage entre l'antenne et un des détecteurs aux longueurs d'onde millimétriques ce qui ouvre la voie à un futur démonstrateur. Parallèlement, la technologie développée pour le SWIFTS millimétrique a rendu possible la fabrication de KID sur membrane. L'intérêt est ici d'évaluer la membrane comme un moyen de réduire l'interaction entre les rayons cosmiques et le détecteur dans la perspective d'une utilisation des KID dans l'espace. Des mesures comparatives effectuées sur KID déposés sur membrane et sur substrat démontrent des taux d'événements identiques dans les deux cas. La membrane est donc inefficace pour l'application envisagée. Le temps de relaxation présente en revanche une dépendance avec la présence du substrat.
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Collard, Fabrice. "Croissance endogène et fluctuations : contribution à une analyse intégrée." Paris 1, 1996. http://www.theses.fr/1996PA010036.
Анотація:
Alors que le cycle et la croissance sont depuis longtemps considérés comme deux phénomènes intimement lies, ils ont été étudiés séparément dans la littérature. D'une part, les théoriciens du cycle analysent les données purgées de leur tendance. D'autre part, les théories de la croissance concentrent leur attention sur l'existence et la stabilité du sentier de croissance de long terme. Ceci conduit à ne pas prendre en compte les effets de long terme que les fluctuations peuvent exercer sur le sentier croissance, et à ne pas analyser l'impact de la croissance sur le comportement des agents dans le cycle. Le principal objectif de cette thèse est de réconcilier les deux approches dans un cadre unifie. Dans un premier temps, nous proposons une analyse économétrique de l'effet de long terme des chocs conjoncturels sur la dynamique des économies occidentales. Nous montrons que l'ensemble des chocs peut affecter de façon permanente le sentier de croissance de l'économie. Nous retrouvons alors une condition suffisante à l'existence d'une croissance endogène. Nous fournissons alors un cadre d'analyse permettant de réaliser l'intégration cycle-croissance, et examinons la capacité de cette approche intégrée à pallier les insuffisances des modèles de cycles traditionnels. Nous tentons alors d'évaluer les implications en termes de politique économique de cette intégration. Nous nous écartons ensuite du cadre walrasien standard afin de juger de l'apport de la croissance cyclique dans l'explication de la dynamique du chômage. Nous tentons enfin de fournir une modélisation permettant d'établir un lien entre notre analyse et une vision non linéaire des fluctuationsCycles and growth are considered as two linked phenomenons. But macroeconomics usually studies each of them separately. On the one hand, cycle theorists analyze the data purged from their trend. On the other hand, growth theorists focus on the existence and convergence of a balanced growth path. This leads not to take into account the long run effects of fluctuations on the dynamics of aggregates and not to analyze the effects of growth on the behavior of individuals within the business cycle. The main aim of this dissertation is to analyze these two phenomena in a unified framework. We first propose an econometric analysis of the long run effect of conjonctural disturbances on the dynamics of main oecd economies. We show that the entire set of shocks may alter the long run growth path. We thus find a sufficient condition to the existence of an endogenous growth. We then propose a theoretical framework allowing to study the growth-cycle relation, and then examine the ability of such an integrated approach to palliate the insufficiencies of standard rbc models. We then try to evaluate the normatives implications of this integration. Then, we try to analyze the consequences of growth on unemployment dynamics. Finally, we try to furnish a model that allows to mimic the asymetric behavior of growth cycles
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Gloerfelt, Xavier. "Bruit rayonné par un écoulement affleurant une cavité : Simulation aéroacoustique directe et application de méthodes intégrales." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2001. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1879_xgloerfelt.pdf.
Анотація:
Mon travail de thèse est consacré au calcul direct du bruit d'origine aérodynamique à partir des équations de Navier-Stokes. Cette méthode consiste à déterminer simultanément le champ aérodynami¬que et les ondes acoustiques qui possèdent des caractéristiques physiques très différentes, sans faire intervenir de modélisation acoustique. Elle nécessite donc l'utilisation de techniques numériques qui prennent en compte les particularités des fluctuations acoustiques. L'alternative à cette démarche consiste en effet à utiliser une méthode hybride, s'appuyant sur un calcul en deux étapes. La première étape détermine un champ turbulent de vitesse, alors que la seconde utilise un modèle de sources acoustiques combiné avec un opérateur de propagation pour obtenir le rayonnement acoustique. Le premier chapitre présente le code aéroacoustique ALESIA et les développements nouveaux pour l'étendre aux situations en présence de parois physiques. On a notamment développé une formulation des conditions aux limites de paroi. Ce problème est illustré par des cas-tests acoustiques et visqueux. Le deuxième chapitre synthétise l'état des connaissances théoriques et expérimentales concernant l'écoulement au dessus d'une cavité et notamment le rayonnement sonore associé. On s'attache plus particulièrement à la boucle de rétroaction aérodynamique pouvant générer les oscillations autoen-tretenues observées. Le calcul direct du bruit de cavité par simulation numérique directe (DNS) des équations de Navier-Stokes est mis en oeuvre pour plusieurs configurations bidimensionnelles dans le troisième chapitre. Une première simulation laminaire à bas Reynolds permet de reproduire le cou¬plage pression-vorticité responsable d'un rayonnement intense. L'étude de l'influence de l'épaisseur de la couche limite incidente met en évidence un nouveau régime d'écoulement, peut-être les limites d'une approche 2-D. Une deuxième simulation reproduit à l'échelle 1, par DNS, une configuration étudiée expérimentalement par Karamcheti(1955), où une couche limite laminaire à Mach 0. 7 affleure une cavité rectangulaire bidimensionnelle. Parmi les théories aéroacoustiques disponibles, le quatrième chapitre analyse les possibilités offertes par les méthodes intégrales, afin de déterminer leur pertinence et leur complémentarité avec les cal¬culs directs. Une revue exhaustive des formulations et des applications existantes permet d'ordonner les nombreux développements réalisés dans ce domaine et de déterminer leur champ d'application respectif. Le dernier chapitre discute la résolution numérique de ces formulations. Trois formula¬tions intégrales, l'analogie de Ffowcs Williams et Hawkings, la méthode d'extrapolation de Kirchhoff et la méthode d'extrapolation basée sur l'équation de Ffowcs Williams et Hawkings sont mises en oeuvre pour plusieurs configurations. L'application à la cavité non compacte de Karamcheti permet d'appréhender les possibilités offertes en terme de gain numérique et d'analyse des sources de bruit.
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Godoy, Eduardo. "Modélisation mathématique et simulation numérique avancée des phénomènes de propagation d'ondes dans les médias élastiques sans limite." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006252.
Анотація:
Motivée par des applications en géophysique et ingénierie sismique, cette thèse cherche à contribuer à l'étude de phénomènes de propagation d'ondes en milieux élastiques non bornés. Nous développons des techniques mathématiques et numériques pour résoudre des problèmes de diffraction en régime harmonique, dans des domaines infinis extérieurs et demi-infinis localement perturbés. En plus, nous introduisons une nouvelle condition aux limites du type impédance en élasticité, laquelle généralise la condition de frontière libre utilisée d'habitude pour décrire la surface de la terre en problèmes géophysiques. Les ondes de surface qui apparaissent avec cette condition aux limites sont étudiées. Nous montrons l'existence de l'onde de Rayleigh et comment elle dépend de l'impédance. En plus, nous prouvons qu'il apparaît une onde de surface additionnelle dans un cas particulière. Pour traiter numériquement les domaines non bornés, nous considérons des approches basées sur des conditions aux limites exactes et des méthodes d'équations intégrales de frontière. Les premières s'appliquent à des domaines extérieurs, pendant que les deuxièmes s'emploient pour les deux types de domaine. Un accent particulier est mis sur les équations intégrales et les méthodes d'éléments de frontière pour résoudre des problèmes de diffraction dans des demi-plans localement perturbés. Nous calculons de manière efficace et précise la fonction de Green d'un demi-plan élastique avec des conditions aux limites d'impédance, à l'aide d'une méthode de calcul qui combine de façon appropriée des techniques analytiques et numériques. Nous proposons aussi une méthode d'équations intégrales de frontière basée sur la fonction de Green calculée. Finalement, les procédures numériques sont validées en utilisant des problèmes benchmark appropriés.
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Wax, Jean-François. "Détermination de la structure des métaux liquides : comparaison entre théories analytiques, simulation numérique et expérience pour les alcalins." Metz, 1994. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1994/Wax.Jean_Francois.SMZ9444.pdf.
Анотація:
La physique de la structure des métaux liquides est riche à double titre, d'abord par la diversité des potentiels qui permettent de décrire l'interaction entre les particules, ensuite par celle des méthodes employées pour déduire la structure du potentiel effectif. Au travers du cas des métaux alcalins et tout en attribuant un rôle central aux résultats de dynamique moléculaire (DM), cette étude s'articule autour de deux axes principaux. Le premier discute de la qualité du potentiel mis en oeuvre par comparaison des résultats expérimentaux et de DM. Nous utilisons le potentiel de Shaw et les fonctions diélectriques de Vashishta-Singwi et d'Ichimaru-Utsumi. L'étude révèle que ce potentiel de type premier principe décrit correctement la structure de tous les alcalins, lithium y compris. L'insensibilité des résultats de DM par rapport à la fonction diélectrique confirme l'influence prédominante des forces à courte portée sur la structure. Le second axe de l'étude est une évaluation des propriétés structurales par différentes méthodes semi-analytiques. Par comparaison avec les résultats de DM, les aptitudes des schémas perturbatifs (ORPA-WCA, ORPA-JA et des méthodes intégrales (SMSA) sont examinées. Sur Na,K, Rb et Cs, toutes ces méthodes approchent honorablement les résultats de simulation. L'équation SMSA ne possède cependant pas les défauts inhérents aux méthodes de perturbation thermodynamiques. Le cas du lithium, qu'aucune de ces méthodes analytiques ne décrit correctement avec le potentiel employé, n'est pas élucidé. L'influence de l'écrantage sur la valeur de S(o) est confirmée et il apparait que la nature du traitement des interactions à longue distance détermine sa valeurPhysics of the structure of liquid metals boasts about a double diversity. Firstly, numerous potentials exist to describe the interactions between particles. Secondly, a large number of approaches have been proposed to deduce the structure from the effective potential. In this work, we study the structure of liquid alkali metals. It is developed around two ideas, attributing a central role to molecular dynamics results. In a first part, the quality of the potential implemented is discussed through a comparison between experimental and simulation results. We used Shaw's model potential and both the Vashishta-Singwi and the Ichimaru-Utsumi local field corrections. It appears that this ab initio potential describes correctly the structure of each alkali metal, including lithium. Molecular dynamic's results seem quite insensitive to the choice of the dielectric function. This confirms the predominant role played by short range forces in determining the structure. The second idea, this study is built on, is an evaluation of different methods available for the description of the structure. By comparison with molecular dynamics, qualities and defaults of both perturbation schemes (ORPA-WCA, ORPA-JA) and integral equations (SMSA) are discussed. In the cases of Na, K, Rb and Cs, these methods produce results near simulation ones. However, the SMSA equation does not show the characteristic drawbacks of perturbation methods. Lithium is particular since any of these analytical methods achieves in matching, even approximately, simulation results. The reasons are not clearly understood. Screening influences S(o) and we underline that its value depends on the way long range interactions are taken into account
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Marchina, Philippe. "Simulation de l'interaction sol-structure par la méthode des équations intégrales aux frontières et une loi d'interface." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0019.
Анотація:
Ce travail est une contribution a l'etude de l'interaction sol granulaire-structure. A partir des travaux de boulon et plytas, nous perfectionnons un modele d'interface sol-structure. Ce modele, vectoriel, bidimensionnel est du type incremental a dependance directionnelle. Il consiste en une interpolation a partir de chemins de cisaillement d'interface determines. Dans un second temps, nous mettons en uvre un programme utilisant la methode des equations integrales aux frontieres en axisymetrie dans le but de resoudre un probleme aux limites comportant un contact entre deux solides elastiques. Enfin nous appliquons ce programme pour simuler un essai d'arrachement de clou de renforcement effectue en chambre de calibration. Les resultats numeriques sont compares aux donnees experimentales et analyses
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David, Gilles. "Modélisation dynamique des modèles physiques et numériques pour la simulation en électromagnétisme. Application dans un environnement de simulation intégrée : salome." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0134.
Анотація:
L'objectif de cette étude est de développer des outils informatiques permettant de faciliter la modélisation de phénomènes physiques et de leurs couplages éventuels. Nous partons d'un exemple de résolution de problème multiphysique (le couplage magnétothermique dans un ruban supraconducteur) pour aborder la question de la démarche de modélisation. En particulier nous mettons en avant le besoin systématique de description des propriétés physiques du problème traitée. Pour répondre à ce besoin, nous proposons d'utiliser un formalisme générique permettant de d’écrire les propriétés physiques de tout problème numérique. Pour cela, ce formalisme permet de d’écrire la structure des propriétés physiques, c'est-à-dire leur modèle de données. Ce formalisme se comporte alors comme un modèle de modèles : c'est un métamodèle. Nous présentons ensuite la structure du métamodèle ainsi que des outils et services qui ont été développés autour et qui permettent de gérer les modèles de données et les propriétés physiques. Le métamodèle a été réalisé sous la forme d'un langage informatique oriente objet : le SPML. Nous justifions ce choix et nous détaillons la réalisation des principales fonctionnalités du SPML. Enfin nous présentons l'intégration du métamodèle dans la plateforme de simulation numérique SALOME et son utilisation pour la résolution d'un problème de magnétostatique simple et un d'un problème d'interactions fluide-structureThe aim of this study is to develop software tools facilitating the modelisation of physical phenomena and of their possible couplings. Starting from the example of the resolution of a multiphysic problem (the magneto-thermal coupling in a superconductor rubber), we tackle the question of the modelling steps. More precisely we emphasize the systematic need for the description of the physical properties of the problem. In order to satisfy this need, we propose to use a generic formalism which allows to describe the physical properties of any numerical problem. For that, this formalism allows the description of the structure of the physical properties, in other words their data model. The formalism hence behaves like a model's model : it is a metamodel. Then we present the structure of the metamodel and of the tools and services which were developed along and are used for the management of the data models and of the physical properties. The metamodel was realised in the form of an object-oriented data-processing language : the SPML. This choice is justified and the main characteristics of the SPML language are detailed. Finally we present how we integrated the metamodel into the platform for numerical simulations SALOME and how it was successfully used for the resolution of a simple magnetostatic problem and of a fluid-structure interaction problem
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Aumeunier, Marie-Hélène. "Etude d'un spectrographe à champ intégral pour le satellite SNAP [SuperNovae/Acceleration Probe] : prototype, simulation et performances." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11068.
Анотація:
Le projet SNAP(SuperNovae/Acceleration Probe) a pour objectif de déterminer la nature de l'Énergie Noire à travers l'étude cosmologique des supernovae et du cisaillement gravitationnel. L'instrument prévoit à ce jour d'embarquer un imageur grand champ et un spectrographe avec des précisions photométriques et spectroscopiques jamais atteintes. L'objectif de cette thèse est d'étudier les performances d'un concept instrumental basé sur le principe d'un spectrographe à champ intégral utilisant la technologie novatrice du disséqueur d'image (en anglais slicer). Pour tester et valider ces performances, deux approches sont menées dans cette thèse: une simulation numérique de l'instrument complet et la réalisation d'un prototype de spectrographe testé dans le visible à température ambiante et dans l'infrarouge en environnement cryogénique. Ces deux aspects seront développés dans cette thèse pour prouver les performances optiques du concept proposé. Je présenterai aussi une nouvelle approche pour la calibration spectrophotométrique adaptée aux slicer et les résultats obtenus après la première campagne de mesures dans le visibleThe SNAP(SuperNovae/Acceleration Probe) project plans to measure very precisely the cosmological parameters and to determine the nature of dark energy by observations of type Ia supernovae and weak lensing. The SNAP instrument consists in a 2-meter telescope with a one square-degree imager and a spectrograph in the visible and infrared range. A dedicated optimized integral field spectrograph based on an imager slicer technology has been developed. To test and validate the performances, two approaches have been developed: a complete simulation of the complete instrument at the pixel level and the manufacturing and test of a spectrograph prototype operating at room temperature and in cryogenic environment. In this thesis we will test the optical and functional performances of the SNAP spectrograph: especially diffraction losses, straylight and spectro-photometric calibration. We present an original approach for the spectro-photometric calibration adapted for the slicer and the optical performances resulting from the first measurement campaign in the visible range
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Rey-Coyrehourcq, Sébastien. "Une plateforme intégrée pour la construction et l'évaluation de modèles de simulation en géographie." Thesis, Paris 1, 2015. http://www.theses.fr/2015PA010690.
Анотація:
Depuis son adoption en géographie dans les années 1990, le méta-formalisme Agent pour la simulation est mobilisé avec succès et de façon croissante dans l’étude des systèmes dynamiques complexes que sont les villes. Peu de solutions techniques ont été avancées ces dernières années dans la littérature pour encadrer la construction et l’évaluation plus systématique de ces modèles de simulation. Au regard de cette insuffisance, et grâce au soutien d’un projet ERC et la formation d’une équipe pluridisciplinaire, ce sont deux objectifs simultanés qui sont avancés pour aborder et tenter de solutionner cette problématique. En s’appuyant sur la plateforme OpenMOLE développe ces dernières années à l’Institut des Systèmes complexes Paris-Ile-de-France et conçue pour démocratiser l’accès à des ressources de calculs distribués, il s’agit d’identifier, d’utiliser, ou de construire des outils et des méthodes innovantes pour la construction et l’exploration des modèles de simulation. Afin d’ancrer cette étude dans une réalité de pratiques, le choix est fait d’associer à ces développements la construction et l’exploration d’un tout nouveau modèle de simulation et des moyens de la simulation en géographie. Cette remise en contexte permet de réinterroger, et d’anticiper par la mise en œuvre d’outils et de méthodes que l’on espère plus adaptées, le rapport historique entretenu entre cette problématique ancienne de la « Validation » des modèles de simulation, centrale dans la justification des connaissances, avec la construction et l’exploration de modèle de simulationSince 1990’s, Agent Based Modelling are commonly used by geographers to study complex systems like cities. However, very few technical platforms are advanced by searchers to assist in the construction of an expert interdisciplinary team, we try to solve these problematic following thwo objectives. Relying on the support of OpenMOLE platform developed at the Institute of Complex System Paris-Ile-de-France in order to make it simple the distribution of simulation on distributed computing environments, we identify, use or build new tools and methodology to construct and explore model of simulation. To anchor this work in practice, we use this platform to build and explore a new model of simulation : SimpopLocal. This very practical work is accompanied by an historical and epistemological reading of simulation, and the means of simulation in geography. These contextualisation permits us to examine, and perhaps to anticipate, the historical link between the old problematic of “Validation”, very important to consider for knowledge justification, and the the building and exploration of models of simulation
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Leconte, Vincent. "Simulation des convertisseurs électromécaniques." Phd thesis, Grenoble INPG, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00689550.
Анотація:
La simulation numérique du fonctionnement des dispositifs électromécaniques doit prendre en compte simultanément les aspects magnétiques, électriques et mécaniques en présence. En effet, les convertisseurs étudiés sont généralement reliés à un circuit d'alimentation électrique et possèdent des pièces magnétiques et conductrices en mouvement. Les modélisations proposées sont basées sur la méthode des éléments finis qui permet une discrétisation des équations des phénomènes physiques à traiter. Une formulation du problème des courants induits avec mouvement est présentée, ainsi que les couplages nécessaires avec les équations électriques et cinématiques. L'essentiel des travaux porte sur les techniques de prise en compte du mouvement dans un tel contexte. Deux méthodes sont alors proposées et comparées : le couplage des éléments finis avec des équations intégrales de frontières d'une part, et des procédures de remaillage automatique d'autre part. Une approche originale de maillage à l'aide de boules est présentée. Les développements réalisés sont appliqués pour l'étude 2D de dispositifs électromécaniques industriels. Les modélisations permettent d'étudier l'influence de phénomènes tels que les courants induits ou les saturations magnétiques sur leur fonctionnement.
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Martin, Xavier. "Modélisation d'écoulements fluides en milieu encombré d'obstacles." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4759/document.
Анотація:
On s'intéresse dans ce document à la modélisation d'écoulements compressibles en conduite unidimensionnelle (1D) à section variable et dans des domaines bi ou tridimensionnelles encombrés d'obstacles. Le travail est motivé par la modélisation d'écoulements dans les circuits de refroidissement de réacteurs à eau pressurisée (REP). Ainsi ce travail a pour objectif de proposer une nouvelle formulation pour de tels écoulements. L'idée de base consiste a utiliser une formulation intégrale sur la base des équations aux dérivées partielles. Le système de lois de conservation associé aux équations d'Euler (masse, dynamique et énergie) est examiné.Le premier chapitre examine le cas de conduite 1D à section continue ou discontinue. La formulation intégrale est présentée et les résultats numériques sont comparés avec (i) l'approche Well-Balanced et (ii) la solution de référence obtenue sur maillage très fin.Les second et troisième chapitres examinent la modélisation d'écoulements compressibles dans des domaines contenant de nombreux tubes. La formulation intégrale est donnée, et les schémas numériques présentés, afin de gérer les interfaces fluide/fluide et les parois. Les schémas peuvent être explicites (chapitre 2), ou implicites (chapitre 3). Quelques cas tests analytiques sont présentés. On se concentre sur l'écoulement d'un fluide abordant une zone de tubes alignés de petite taille. Ici encore, la comparaison est faite avec la référence fluide; les résultats sont également comparés avec ceux issus de l'approche équilibre classique, et ceux associés à la formulation intégrale unidimensionnelle présentée dans le premier chapitreThis document focuses on the modeling of compressible flows in one-dimensional (1D) pipes with variable cross-section, and in two or three-dimensional domains containing many small obstacles. The basic motivation is urged by the modeling of flows in the coolant circuit of pressurised water reactors (PWR). Thus this work aims at providing a new formulation for such a variety of flows. The basic idea consists in using an integral approach that is applied to the governing set of partial differential equations. Here the keystone is the conservative Euler set of equations, including mass, momentum and energy balance for any equation of state.Hence, the first chapter investigates the case of one-dimensional pipes with continuous or discontinuous cross-section. Once the 1D+ integral formulation has been presented, numerical results are compared with : (i) the classical Well-Balanced (WB) approach, and (ii) the reference solution obtained with a multi-dimensional code with huge mesh refinement.The second and third chapters provide some new insight on the numerical modeling of compressible flows in domains obstructed with many tubes. The integral formulation is derived, and numerical schemes are detailed, in order to handle fluid/fluid interfaces and wall boundaries. Schemes may be explicit (chapter 2), or implicit (chapter 3). A few analytic test cases are investigated. Focus is made on the flow incoming a region containing many tiny and aligned tubes. Here again, a comparison with the reference "fluid" solution is achieved; results are also compared with those arising from the WB approach, and with those coming from the 1D+ integral approach proposed in the first chapter
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Vigneron, Audrey. "Formulations par équations intégrales de surface pour la simulation numérique du contrôle non destructif par courants de Foucault." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2015. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01114368/document.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la simulation numérique pour le contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault et concerne le calcul des champs électromagnétiques induits par un capteur émetteur dans une pièce saine. Ce calcul constitue la première étape de la modélisation complète d'un procédé de contrôle dans la plateforme logicielle CIVA développée au CEA LIST. Aujourd'hui les modèles intégrés dans CIVA sont restreints à des pièces de géométrie canonique (calcul modal) ou axisymétriques. La demande de configurations plus diverses et complexes nécessite l'introduction de nouveaux outils numériques de modélisation. En pratique les capteurs peuvent être constitués d'éléments aux propriétés physiques et aux formes variées. Quant aux pièces à contrôler, elles sont conductrices et peuvent contenir des éléments diélectriques ou magnétiques. Du fait des différents matériaux présents dans une même configuration, différents régimes de modélisation (statique, quasi-statique, voire dynamique) peuvent cohabiter. Sous l'hypothèse de travail de milieux à propriétés linéaires, isotropes et homogènes par morceaux, l'approche par équations intégrales de surface (SIE) permet de ramener le problème volumique à un problème surfacique équivalent. Cependant les formulations SIE usuelles pour le problème de Maxwell souffrent en général d'un problème de robustesse numérique pour certains cas asymptotiques, en particulier à basse fréquence. L'objectif de cette étude est de déterminer une version stable pour une gamme de paramètres physique typique du CND. C'est dans ce cadre qu’un schéma itératif par blocs basé sur une décomposition liée à la physique du problème est proposé. Ce schéma est précis et bien conditionné pour le calcul des champs primaires. Une étude asymptotique du problème intégral de Maxwell est de plus effectuée. Celle-ci permet de formuler le problème intégral de l'approximation courants de Foucault comme une forme asymptotique de celui de MaxwellThe thesis addresses the numerical simulation of non-destructive testing (NDT) using eddy currents, and more precisely the computation of induced electromagnetic fields by a transmitter sensor in a healthy part. This calculation is the first step of the modeling of a complete control process in the CIVA software platform developed at CEA LIST. Currently, models integrated in CIVA are restricted to canonical (modal computation) or axially-symmetric geometries. The need for more diverse and complex configurations requires the introduction of new numerical modeling tools. In practice the sensor may be composed of elements with different shapes and physical properties. The inspected parts are conductive and may contain dielectric or magnetic elements. Due to the cohabitation of different materials in one configuration, different regimes (static, quasi-static or dynamic) may coexist. Under the assumption of linear, isotropic and piecewise homogeneous material properties, the surface integral equation (SIE) approach allows to reduce a volume-based problem to an equivalent surface-based problem. However, the usual SIE formulations for the Maxwell's problem generally suffer from numerical noise in asymptotic situations, and especially at low frequencies. The objective of this study is to determine a version that is stable for a range of physical parameters typical of eddy-current NDT applications. In this context, a block-iterative scheme based on a physical decomposition is proposed for the computation of primary fields. This scheme is accurate and well-conditioned. An asymptotic study of the integral Maxwell's problem at low frequencies is also performed, allowing to establish the eddy-current integral problem as an asymptotic case of the corresponding Maxwell problem
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Wanser, Sven. "Simulation des phénomènes de chauffage par induction." Phd thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1995. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139980v2.
Анотація:
Tout matériau conducteur électrique expose à un champ magnétique variable développe des courants de Foucault, donc s'échauffe par l'effet Joule. La répartition des courants de Foucault dépend de la forme de ce matériau, de celle de l'inducteur, de la fréquence et de l'amplitude du champ, ainsi que des propriétés physiques des matériaux. Le chauffage par induction est une technique bien adaptée aux traitements thermiques en métallurgie. Cependant il est nécessaire de bien dimensionner les inducteurs afin d'avoir un processus optimal. Vu le nombre de paramètres à prendre en compte pour cette étude, il semble adéquat et nécessaire d'avoir recours à des techniques numériques. Dans ce travail, après avoir décrit les phénomènes physiques et principes mathématiques, les méthodes d'analyse numériques adaptées aux problèmes magnétodynamiques et thermiques, on présente un modèle pour le couplage magnéto-thermique appliqué aux problèmes de chauffage par induction pour la trempe superficielle. Ce couplage fait appel aux méthodes intégrales de frontière associée aux impédances de surface, linéaire ou non linéaire, pour la partie électromagnetique, et aux méthodes d'éléments finis volumiques pour la partie thermique. Un problème industriel et 3D de chauffage par induction est résolu a titre d'illustration, en utilisant les logiciels PHI3D (magneétodynamique, modifié) et FLUX-EXPERT (thermique) pilotés par un superviseur qui automatise le processusEvery conducting material exposed to an alternating magnetic field generates eddy currents. The material will be heated be Joule's effect. The shape ot the eddy currents depends on the shape of the material and of the inductor, on the frequency and the and the amplitude of the magnetic field, and also on the physical properties of the materials. The induction heating is a technology which is very well adapted to thermic treatments in metallurgy. But it is necessary to use an inductor with the right dimensions to obtain an optimal result. As there are many parameters to take in account, it seems to be usefull to work with numerical support. In this work, after describing the physical and mathematical bases,the numerical methods adapted to magnetodynamic and thermal problems, we are presenting a method for a magneto-thermal coupling adapted to induction heating and induction hardening problems. The coupling procedure is based on an boundary element calcul combined with surface impedance method for the magnetic part. The thermal problem is calculated by the volume finite element method. Finally an industrial problem of induction heating is solved in three dimensions using the software packages PHI3D (magnetodynamic, modified) and FLUX-EXPERT (thermic) guided by a supervisor which automates the computation process
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Bonnet, Marc. "Quelques contributions aux méthodes d'équations intégrales et à l'étude de problèmes inverses en mécanique des solides." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00121985.
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Da, Fonseca Munford-Argollo Daniel. "Outils de conception de circuits RF et micro-ondes intégrant les concepts de méthodologie." Limoges, 2000. http://www.theses.fr/2000LIMO0023.
Анотація:
Les circuits rf et microonde deviennent de plus en plus grands et complexes. Pour gerer l'augmentation de la complexite, des efforts dans la modelisation des dispositifs et des circuits, dans le developpement de methodes d'analyse performantes ont ete realises. Par contre, la semantique des outils de simulation n'a pas beaucoup changee. A la fin d'une conception, on obtient un ensemble deconnecte de schematiques, de parametres de simulation et de resultats de simulation. La sequence des actions qui ont ete executees pour la production du circuit final n'est pas apparente dans cet ensemble d'information. Pour cette raison, la reutilisation des conceptions est toujours difficile. Ce travail de these est consacre a la mise en uvre d'un environnent informatique de conception capable de representer les circuits avec leurs methodologies de conception. L'idee centrale consiste a etablir des structures d'information dans lesquelles il est possible d'enregistrer une conception avec l'enchainement d'actions de simulation qui ont ete executees par le concepteur. Une fois une conception enregistree il est possible de la reutiliser. La structure de donnees proposee permet ainsi une documentation precise de la methodologie de conception. Pour la construction de l'environnement de conception, il a ete necessaire la realisation de realiser un simulateur de circuits performant appele liana. Le simulateur liana a comme avantage d'etre ouvert et de donner acces a ces principales fonctionnalites a travers ses interfaces. Ce simulateur a ete integre dans un environnent de simulation commerciale.
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Qiu, Zhaopeng. "Déplacement d'un mannequin virtuel dans un environnement encombré : simulation de mouvement en intégrant les contraintes d'équilibre." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00836087.
Анотація:
Cette thèse a été réalisée en collaboration et cofinancement impliquant le LSI du CEA/LIST et le LBMC de l'IFSTTAR. L'objectif de thèse était d'étudier et de développer une méthode pour simuler les mouvements d'un mannequin virtuel (MV) dans un environnement encombré en s'appuyant sur des connaissances a priori. L'étude présente, dans un premier temps, des expériences de capture de mouvement (MoCap). Les données enregistrées ont été analysées afin de définir quelques principes sur les mouvements humains dans des environnements encombrés. Nous proposons ensuite un critère général d'équilibre et une marge de stabilité, sur la base d'un modèle simplifié du MV. Puis, nous présentons un framework hiérarchique pouvant générer et simuler des mouvements dynamiques du MV dans un environnement encombré en trois étapes : une trajectoire globale du centre de masse (CoM) est générée au niveau global afin d'assurer l'équilibre du MV durant son mouvement; puis au niveau local, les trajectoires des organes terminaux (OT, i.e. pieds, mains) et les postures sont générées localement sous des contraintes cinématiques et d'évitement de collisions; enfin au niveau de l'exécution, les trajectoires (CoM et OTs) et les postures sont utilisées comme références dans un contrôleur dynamique associé au MV. Enfin, ce framework est mis en œuvre dans un scenario d'entrée dans un véhicule pour évaluer ses performances et proposer des améliorations futures
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Qiu, Zhaopeng. "Déplacement d'un manequin virtuel dans un environnement encombré : simulation de mouvement en intégrant les contraintes d'équilibre." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066537.
Анотація:
Cette thèse a été réalisée en collaboration et cofinancement impliquant le LSI du CEA/LIST et le LBMC de l'IFSTTAR. L'objectif de thèse était d’étudier et de développer une méthode pour simuler les mouvements d’un mannequin virtuel (MV) dans un environnement encombré en s’appuyant sur des connaissances a priori. L’étude présente, dans un premier temps, des expériences de capture de mouvement (MoCap). Les données enregistrées ont été analysées afin de définir quelques principes sur les mouvements humains dans des environnements encombrés. Nous proposons ensuite un critère général d'équilibre et une marge de stabilité, sur la base d’un modèle simplifié du MV. Puis, nous présentons un framework hiérarchique pouvant générer et simuler des mouvements dynamiques du MV dans un environnement encombré en trois étapes : une trajectoire globale du centre de masse (CoM) est générée au niveau global afin d’assurer l'équilibre du MV durant son mouvement; puis au niveau local, les trajectoires des organes terminaux (OT, i. E. Pieds, mains) et les postures sont générées localement sous des contraintes cinématiques et d’évitement de collisions; enfin au niveau de l'exécution, les trajectoires (CoM et OTs) et les postures sont utilisées comme références dans un contrôleur dynamique associé au MV. Enfin, ce framework est mis en œuvre dans un scenario d'entrée dans un véhicule pour évaluer ses performances et proposer des améliorations futuresThis thesis was carried out in collaboration and co-funding of LSI of CEA/LIST and LBMC of IFSTTAR. The aim of the thesis was to study and develop a method for simulating the movement of a virtual manikin (VM) in a cluttered environment based on a priori knowledge. This thesis presents firstly motion capture (MoCap) experiments. The recorded data were analyzed to define some principles on human motion in cluttered environments. We then propose a general balance criterion and stability margin, based on a simplified model of VM. Then, we present a hierarchical framework that can generate and simulate dynamic movements of VM in a cluttered environment in three stages: a global trajectory of the center of mass (CoM) is generated at the global level to ensure balance in the VM's motion; then the trajectories of end-effectors (EE, ie feet, hands) and postures are generated locally under constraints of kinematics and collision avoidance; finally at the execution level, trajectories (CoM and EEs) and postures are used as references in a dynamic controller associated with VM so that the VM realizes the motion in a simulation. This framework is implemented in a car-ingress scenario in order to evaluate its performance and to suggest future improvements
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Garnica-Anguas, Paul. "Simulation numérique du frottement entre solides par équations intégrales aux frontières et modèle d'interface non linéaire : application aux pieux." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10143.
Анотація:
L'interaction sol-structure est traitee comme un probleme de contact entre deux solides elastiques. Cela suppose que les non-linearites soient localisees a l'interface. Sur un plan numerique, nous abordons sous un angle continu le probleme de frottement entre solides, a l'aide de la methode des equations integrales aux frontieres. La premiere partie est dediee a la mise en equations du probleme de contact avec frottement. La deuxieme partie est consacree au perfectionnement d'un modele d'interface sol-structure de type vectoriel et a dependance directionnelle. Ce modele est base sur le principe d'une interpolation dite rheologique et privilegie la notion de chemin de cisaillement d'interface. La dilatance et la contractance localisees jouent un role fondamental dans le comportement d'interface. La troisieme partie traite des applications a la simulation numerique d'essais d'arrachement de pieux en chambre d'etalonnage ou en centrifugeuse, et ceci en trois dimensions. Une serie de resultats est presentee et commentee
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Bouallaga, Anouar. "Gestion énergétique d’une infrastructure de charge intelligente de véhicules électriques dans un réseau de distribution intégrant des énergies renouvelables." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10043/document.
Анотація:
La crise énergétique et environnementale ont promu le gouvernement à prendre des mesures vigoureuses pour stimuler la transition énergétique et accélérer la croissance verte. Dans cette politique, les véhicules électriques (VE) constituent à terme une réelle réponse aux problématiques actuelles. Leur insertion dans le système électrique a poussé l’ensemble des acteurs et notamment les gestionnaires de réseaux de distribution à privilégier une modernisation des réseaux électriques. Assimilée à la thématique des Smart Grids, la thèse vise à apporter des éléments de réflexion au concept de la gestion de la demande appliquée aux VE. La première partie de ce travail expose une méthodologie d’évaluation de l’impact technico-économique des VE sur les réseaux de distribution HTA/BTA. Ensuite, pour soulever cette problématique, une prospection des services du pilotage de charge orientés réseaux et marché est menée en deuxième partie. Une démarche d’analyse des pistes de valorisation a permis de dégager les services à forte contribution économique. A ce titre, une méthodologie de conception de stratégies de supervision optimisées est proposée. Son application a permis de tirer des conclusions sur la valorisation financière et environnementale des effacements de charges de VE. Les résultats de simulation sont employés pour une étude de rentabilité technico-économique. Ensuite, le comportement des réseaux de distribution face aux algorithmes de supervision est étudié par une approche de co-simulation. Enfin, les principes Smart Grids sont analysés et validés via des expérimentations réalisées sur un démonstrateur hybride interfaçant un simulateur temps réel avec du matériel physiqueEnergy and environmental crisis have prompted the government to take strong measures to stimulate energy transition and accelerate green growth. In this context, electric vehicles (EVs) are considered as a real solution to deal with the current problems. Their integration into the electrical system promotes distribution system operators to develop smart solutions in this field. Concerning the Smart Grids concept, the present work aims to provide answers to a wide range of questions for demand side management program using plug-in EVs charging strategies. The first section of this PhD project, presents a methodology to assess technical and economic impacts of EVs charging on Medium and Low voltage distribution networks. Afterwards, analyses about the competitive EVs load management ancillary services are conducted in the third chapter. By comparing potential and opportunities of each ones, three ancillary services for electricity market contribution were selected. In this context, a methodology for designing energy management strategies is proposed. The latter is applied to the selected ancillary services to assess the financial contribution of the developed strategies. Environmental aspects and Wind-to-Vehicle concept are also evaluated. Furthermore, thanks to a co-simulation interface, the interactions between supervision strategies and real distribution networks are analyzed. The last section presents a Hardware-in-the-loop demonstrator using a real time simulator, smart meters and EVs charging stations. Through experiments, communication constraints and Smart Grids principles are evaluated and validated
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Besse, Patrice. "Tenue en énergie de structures LDMOS avancées de puissance intégrée dans les domaines temporels de la nanoseconde à la milliseconde." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30297.
Анотація:
Ce mémoire traite de la tenue aux décharges électrostatiques (ESD) et inductives de transistors de puissance LDMOS, réalisés dans des technologies BiCMOS. Des simulations physiques bidimensionnelles, corrélées avec des analyses de défaillances et des résultats de mesures ont permis d'établir et de valider les mécanismes électriques de défaillance du transistor LDMOS. Des règles de dessin sont données pour améliorer sa robustesse face aux ESD, pour différentes polarisations de sa grille. Ces règles n'engendrent aucune modification technologique et ne dégradent pas les caractéristiques électriques du transistor de puissance en régime de fonctionnement normal. Une étude approfondie de structures de protection vis-à-vis des ESD a été menée. Ces structures associées en parallèle avec le transistor LDMOS permettent d'atteindre des niveaux de robustesse plus élevés. Une gamme de structures bipolaires a été conçue, et leur optimisation a porté, sur la surface, la tension de déclenchement variable (12V à 60V) et leur robustesse (> 2,6V HBM/ µm² ). Ces structures peuvent être aussi avantageusement utilisées pour la protection du transistor contre les décharges inductives. Des solutions d'intégration de ces structures de protection au sein du composant de puissance ont été proposées. Différents brevets industriels ont été déposés et finalisent cette étudeThis thesis deals with the electrostatic (ESD) and inductive discharge capability of a LDMOS power transistor, designed under BiCMOS technology. Physical and bidimensional simulations were correlated with failure analyses to validate electrical mechanisms that lead to the transistor destruction. Design guidelines were provided to increase its ESD robustness, considering various gate biasing conditions. These rules do not impact the transistor electrical characteristics during a normal operating mode. A detailed study of ESD protection structures was lead. These structures were associated in parallel with the LDMOS transistor to reach a higher level of robustness. A range of structures has been developed. Their improvement was performed taking into account the surface, the triggering voltage (12V to 60V) and the robustness (> 2. 6V HBM / µm²). These structures can be cleverly used to protect the transistor against inductive discharges. Solutions were described to integrate these structures inside the power transistor. Various patents have been filed and finalize this study
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Reboud, Christophe. "Développement d'un modèle électromagnétique 3D pour la simulation d'un procédé de contrôle non destructif." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112111.
Анотація:
Le contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault (CF) prend une place importante dans de nombreux secteurs industriels comme celui de la sidérurgie. Le développement d'outils de simulation dédiés au CND apporte une aide précieuse à l'optimisation des chaînes de contrôle. Le Centre de Recherche Vallourec (CEV) et le service CEA-SYSSC ont collaboré dans le cadre de ce travail de thèse afin de développer des modèles répondant à des besoins de modélisation spécifiques. L'approche des équations intégrales de volume et le formalisme des dyades de Green ont été adoptés afin d'obtenir des résultats précis avec un temps de calcul compatible avec des procédures d'optimisation ou d'inversion de données. Un modèle rapide incluant plusieurs fonctionnalités a été développé pour la simulation du contrôle de tubes non magnétiques par différentes géométries de sondes externes. Des défauts tridimensionnels en forme de rainures et de trous à fond plat ont notamment été modélisés. Les différents développements ont été validés expérimentalement et ont ensuite été intégrés au sein de la plate-forme logicielle CIVA dédiée au CND. Les équations intégrales établies sont résolues à l'aide de la variante de Galerkin de la méthode des moments en utilisant dans un premier temps des fonctions de projection uniformes et constantes par morceaux. Un schéma de discrétisation basé sur des B-splines non-uniformes de degré 1 ou 2 a été introduit de s'affranchir de certaines limitations en mémoire. Ceci constitue un apport original par rapport à la littérature existante et permet d'envisager la simulation de configurations de contrôle plus complexesEddy current testing (ECT) is widely used in industrial fields such as iron and steel industry. Dedicated simulation tools provide a great assistance for the optimisation of ECT processes. CEA and the Vallourec Research Center have collaborated in order to develop a simulation tool of ECT of tubes. The volume integral method has been chosen for the resolution of Maxwell equation in a stratified medium, in order to get accurate results with a computation time short enough to carry out optimisation or inversion procedures. A fast model has been developed for the simulation of ECT of non magnetic tubes using specific external probes. New flaw geometries have been modelled: holes and notches with flat bottom. Validations of the developments, which have been integrated to the CIVA platform, have been carried out using experimental data recorded in laboratory conditions and in industrial conditions, successively. The integral equations derived are solved using the Galerkin variant of the method of moments with pulse functions as projection functions. In order to overcome some memory limitations, other projection functions have been considered. A new discretisation scheme based on non-uniform B-splines of degree 1 or 2 has been implemented, which constitutes an original contribution to the existing literature. The decrease of the mesh size needed to get a given accuracy on the result may lead to the simulation of more complex ECT configurations
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Edeline, Gwenaël. "Méthode énergétique de simulation de propagation de fissure et contraintes résiduelles." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2015. http://www.theses.fr/2015EPXX0060.
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Antomarchi, Anne-Lise. "Conception et pilotage d'un atelier intégrant la fabrication additive." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2019. http://www.theses.fr/2019CLFAC035/document.
Анотація:
La fabrication additive est un domaine en plein essor. Cependant, les industriels sont aujourd’hui dans une phase d’interrogation sur l’utilisation de ce procédé dans le cadre d’une production de masse. La problématique posée dans le cadre de ces travaux de recherche est : Comment rendre viable, industriellement, le procédé de fusion sur lit de poudre ? Nos travaux abordent la conception et le pilotage d’ateliers intégrant la fabrication additive et le processus complet d’obtention de la pièce selon les trois niveaux de décision : stratégique, tactique et opérationnel. D’un point du vue stratégique, des décisions fortes d’investissement, de sélection de machines et de choix d’organisation sont à prendre avec des enjeux économiques importants. L’objectif est de définir une méthode d’optimisation multicritère pour la conception modulaire d’un système de production intégrant la fabrication additive en présence de données incertaines, optimale sur le long terme et sur le court terme. D’un point de vue tactique, toutes les pièces ne sont pas forcément des candidates pertinentes pour la fabrication additive. Dans ces travaux, nous avons développé un outil d’aide à la décision qui évalue la pertinence ou non de la fabrication additive pour l’obtention des pièces dans une approche globale des coûts. Au niveau opérationnel, nous proposons un outil basé sur la simulation de flux qui permet de passer des commandes aux ordres de fabrication et leur ordonnancement de manière à garantir l’efficience de l’atelier. Ces travaux de recherche sont développés en lien avec des acteurs du monde industriel : AddUp, MBDA et Dassault qui alimentent nos travaux et nous permettent de confronter nos outils à une réalité industrielleThe additive manufacturing is a field on the rise. However, companies wonder about the use of additive manufacturing for mass production. The problem raised in the context of this thesis is: How to make the process of sintering laser melting industrially viable? Our work focuses on the design and on the management of workshops integrating the additive manufacturing and of the complete process to obtain part according to three levels of decision: strategic, tactic and operational. About the strategic level, strong decisions of investment, machines selection and organization choice are taken with important economic issues. The aim is to define a multicriteria optimization method for the modular design of a production system integrating the additive manufacturing in the presence of uncertain data, optimal in the long term and the short term. From a tactical point of view, not all parts are necessarily relevant candidates for additive manufacturing. In this work, we developed a decision support tool that evaluates the relevance or not of additive manufacturing to obtain parts in a global cost approach. At the operational level, we offer a tool based on flow simulation that allows orders to be placed to production orders and their scheduling in order to guarantee the efficiency of the workshop. This research work is developed in collaboration with companies: AddUp, MBDA and Dassault, who contribute to our work and enable us to compare our tools with an industrial reality
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Jin, Guanghai. "Nouvelles techniques de modélisation optique : application à quelques composants d'optique intégrée." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10212.
Анотація:
Partant du principe de la methode des faisceaux propages, nous avons d'abord implemente un nouvel algorithme fonde sur la methode implicite a direction alternee, et permettant une analyse vectorielle et tridimensionnelle de la propagation lumineuse. Nos analyses montrent qu'il est rapide, precis et stable. Cet algorithme a ensuite ete adapte aux coordonnees cylindriques afin de simuler la propagation dans les guides courbes. Puis, en vue de permettre le traitement des reflexions multiples sur des interfaces de direction quelconque, et des diffractions a grand angle, nous avons ameliore la methode des faisceaux propages temporelle. Le probleme que nous avons ensuite considere est celui des reflexions frontales, traitees a l'aide de la methode des faisceaux propages a transformee de fourier rapide (fft). Ceci nous a amenes a modeliser le comportement des structures antireflechissantes et des reseaux. Puis nous avons mis au point une approche originale de la bpm bidirectionnelle permettant l'etude des reflexions sur interface non purement perpendiculaire a l'axe de propagation. L'ensemble des outils realises nous a permis la conception d'un monolithe laser-guide en simulant les reflexions multiples entre le laser grave et le guide dielectrique. Enfin, nous avons concu un interferometre de type mach-zehnder integre sur gaas destine aux systemes fondes sur la modulation de coherence d'une onde optique guidee. L'element remarquable de cet interferometre est un guide courbe de rayon faible dont le fort confinement lateral diminue les pertes d'energie pendant la propagation et aux connexions avec les guides droits. Meme l'influence des rugosites des interfaces est abordee avec succes.
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Biancherin, Anthoine. "Simulation aéroacoustique d'un jet chaud subsonique." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066361.
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Pouchairet-Ramona, Jean-Laurent. "Développement d'un système d'initiation pyrotechnique, sécurisé, autonome, intelligent et intégrant des nanothermites." Thesis, Toulouse, INSA, 2019. http://www.theses.fr/2019ISAT0001/document.
Анотація:
Répondant à un besoin grandissant de standardisation et d’adaptabilité pour les systèmes pyrotechniques, nous présentons au travers de ce travail un nouveau concept de leurre infrarouge intelligent, contrôlable à l’aide d’un système d’initiation électronique miniature embarqué. Notre solution innovante se décompose en trois blocs fonctionnels distincts : (1) un bloc d’éjection pyrotechnique contrôlable intégrant trois charges d’éjection dans une seule pièce plastique métallisée, (2) un bloc appelé fonction terminale, constitué d’un pain pyrotechnique infrarouge structuré, couplé à un étage de micro-initiation à base de nano-thermites, adressable et basse énergie, et (3) un bloc de contrôle, connecté et autonome, répondant au STANAG 4187 qui commande l’armement et la mise à feu des fonctions pyrotechniques. Au cours de ce travail, nous avons développé un code de balistique intérieure à paramètres globaux et un superviseur d’optimisation, capable de simuler n’importe quel système à effet mortier, et un code de régression géométrique basé sur la méthode level-set,capable de modéliser la combustion de n’importe quel pain solide multicomposition, compartimenté ou structuré, allumé séquentiellement ou simultanément en plusieurs points.Nous avons montré théoriquement, puis validé expérimentalement, qu’il était possible de contrôler finement la réaction de combustion des pains pyrotechniques IR grâce à un allumage séquentiel de ces derniers, ce qui représente une innovation importante en pyrotechnie. Nous avons validé expérimentalement, qu’il était possible de contrôler la vitesse d’éjection de leurres IR grâce à un allumage partiel d’impulseurs plastroniques. Ce travail a abouti à l’intégration des différents blocs fonctionnels dans un démonstrateur représentatif d’un leurre infrarouge intelligent et miniature : CASSISAnswering a growing need for standardization and adaptability in pyrotechnics, we hereby present a smart and safe pyrotechnical infrared (IR) flare electronically controllable through an embedded miniature initiation system. The countermeasure has been designed to fit within a 1”×1”×8” standard cartridge, and consists of three distinct blocks, which are mechanically and electronically interconnected: (1) a pyrotechnical ejection block integrating three ejection charges in a single metalized plastic casing, (2) a micro-initiation stage comprising nanothermite-based micro-initiators and a structured pyrotechnic loaf, (3) a STANAG 4187 compatible electronic control, command and power management block.Throughout this work, we developed a lumped parameter internal ballistics model for the ejection, and conducted a response surface methodology study to extract optimal design parameters. We developed a geometric regression script, based on level set techniques, to model the combustion of multicomponent, sequentially-initiated, partially inerted pyrotechnic loafs. We demonstrated, theoretically then experimentally, that we could control the combustion of IR pyrotechnic loaves using sequential initiation, and that we could control the ejection velocity of IR flares using multipoint mortar ejectors.This work resulted in integrating said technological block in a functional 1’’1’’8’’ controllable, autonomous safe and smart infrared flare demonstrator, CASSIS