Дисертації: "Turbogénérateurs – Matériaux – Modèles mathématiques"

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Müller, Juliana Luisa. "Contribution à la modélisation de tests de diagnostic de courts-circuits entre tôles dans les stators de turboalternateurs." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10081/document.

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Анотація:

Les stators de turboalternateurs sont sujets à des défauts de type court-circuit entre tôles. Ces défauts induisent des points chauds pouvant impacter les performances de la machine, voir entraîner son endommagement irréversible. Dans ce travail, ces courts-circuits, ainsi que les tests utilisés pour en faire le diagnostic, ont été étudiés à l’aide d’une approche par éléments finis 3D en électromagnétisme. L’une des difficultés inhérentes à la modélisation numérique de courts-circuits entre tôles réside dans les facteurs d’échelle mis en jeu (stator, courts-circuits et vernis isolants entre tôles). Une modélisation par éléments finis brute de la géométrie réelle (empilement des tôles, représentation de l’isolant, …) impliquerait un nombre d’inconnues beaucoup trop élevé par rapport aux puissances de calcul disponibles classiquement. Ainsi, des méthodes d’homogénéisation, associées à une méthodologie de choix des zones à homogénéiser, ont été utilisées pour représenter les paquets de tôles. L’approche a été validée à partir de résultats issus d’une maquette d’étude expérimentale, notamment en considérant des défauts sous différentes conditions (position, taille, …). Les deux principaux tests de diagnostic utilisés dans l’industrie ont également été modélisés en présence de ces défauts : le test El Cid, à flux faible, et le test à 80% du flux nominal avec détection thermique. L’étude réalisée montre l’importance de certains paramètres, tels que l’étendue du défaut et les caractéristiques des matériaux, sur les signaux issus des tests. Ceci apparaît notamment au travers de la sensibilité des tests de diagnostic dans ces différentes conditions
Turbogenerator stators are subject to faults such as interlaminar short circuits. These faults induce hot spots which may have an impact on the machine performances, leading in certain cases to irreversible damages. In this work, the short circuits, as well as the most commonly used diagnosis tests, have been studied using a 3D finite element method electromagnetic approach. One of the difficulties inherent in numerical modelling of interlaminar short circuits is to take account of the scale factor between the different parts that are involved in such problem (dimensions of the stator, short circuits and insulating varnish between laminations). A simple finite element modelling of the real geometry (lamination stack, insulation representation…) would imply a much too large number of unknowns regarding the calculation power which is classically available. Thus, in this work, to represent lamination stacks, homogenization techniques have been associated to a methodology to choose the homogenized and non-homogenized (including the fault) zones. The approach has been validated through results from an experimental prototype considering faults under different conditions (position, size…). Moreover, both main diagnosis tests, used in the industry to detect such faults, have also been modelled in the presence of a fault: the El Cid test, at low flux, and the test at 80% of the rated flux with thermal detection. The study which has been carried out shows the importance of certain parameters, such as the fault size and the material characteristics, on the diagnosis test results. This appears in particular through the diagnosis tests sensibility in these different conditions

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Millan, Mirabal Leysmir Adriana. "Contribution à la caractérisation et à la modélisation 3D de l'anisotropie des aciers électriques à grains orientés en vue du calcul des pertes aux extrémités des turbo-alternateurs." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILN013.

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Анотація:

Récemment, les gestionnaires de réseau et de système de transmission, comme le Réseau européen des gestionnaires de réseau de transport d'électricité (ENTSO-E), mettent en place des réglementations pour étendre la plage de fonctionnement des équipements connectés au réseau électrique. Les principaux objectifs de ces modifications sont : d'augmenter la flexibilité du réseau en le rendant capable de supporter des variations de fréquence et de tension (dues aux modifications de l'équilibre des puissances active et réactive) et de faciliter l'intégration et la production d'énergie renouvelable. Cependant, de nombreux équipements installés et raccordés au réseau n'ont pas été conçus pour être exploités dans ces plages de fonctionnement et leur utilisation dans ces conditions peut avoir un impact négatif sur le cycle de vie des équipements, en particulier dans les turbo-alternateurs.Les grands turbo-alternateurs, utilisés pour la production d'électricité dans les centrales nucléaires et hydroélectriques, sont impactés par ces nouvelles réglementations. Cet impact est particulièrement observé aux extrémités de ces machines électriques où les pertes fer sont susceptibles d'augmenter significativement. Ces pertes peuvent entraîner des échauffements, notamment des points chauds, qui peuvent conduire à la fusion de l’isolation entre les tôles du noyau du stator, provoquant ainsi des courts-circuits et des dommages irréversibles à l'équipement. Afin de pouvoir analyser et limiter l'impact des mécanismes physiques mis en jeu, la société EDF s’appuie sur des simulations numériques tridimensionnelles de la machine électrique pour calculer les pertes pour différents régimes de fonctionnement.Une partie de ce travail a déjà été réalisée au laboratoire L2EP, où le logiciel d'analyse par éléments finis code_Carmel a été adapté pour le calcul des pertes dans le noyau du stator et des pertes joule dans les modèles tridimensionnels. Cependant, la complexité physique des propriétés des circuits magnétiques aux extrémités des turbo-alternateurs doit être prise en compte pour obtenir des résultats fiables. En effet, compte tenu du schéma tridimensionnel du chemin du flux magnétique et des propriétés fortement anisotropes du circuit magnétique en acier électrique à grains orientés (GO), la description des pertes fer nécessite des modèles de matériaux magnétiques anisotropes précis combinés à une modélisation numérique efficace.Dans le cadre de ce travail de thèse, des modèles anisotropes dédiés aux aciers GO, notamment pour décrire la loi de comportement et les pertes fer, ont été étudiés puis implémentés dans un environnement de simulation par éléments finis (FEM) au sein du logiciel code_Carmel. La mise en œuvre a été validée par rapport à des données expérimentales obtenues sur un acier GO de qualité industrielle conventionnelle généralement utilisée dans les turbo-alternateurs. De plus, un démonstrateur expérimental a été développé pour étudier plus finement le comportement magnétique d'un empilement de tôles GO soumis à des excitations de flux magnétique 3D non conventionnelles. Un modèle numérique du démonstrateur expérimental a été développé et étudié, incluant les modèles de matériaux anisotropes, en comparant le comportement global du matériau GO ainsi que les pertes de fer dans l'échantillon d'intérêt.Les résultats montrent que, dans des configurations d'attaque de flux magnétique non conventionnelles, en particulier avec une attaque de flux magnétique normale au plan de laminage, les caractéristiques anisotropes de l’acier GO peuvent influencer la distribution du flux magnétique dans l'empilement de tôles étudié ainsi que les pertes de fer associées. Notamment, et comme attendu, les pertes par courants de Foucault classiques constituent la contribution majeure aux pertes fer dans l’empilement de tôles étudiées
Recently, network and transmission system operators like the European Network of Transmission System Operators of Electricity (ENTSO-E) have started to create regulations to extend the range of operation of the equipment connected to the electrical grid. The main purposes of these changes are: to increase the flexibility of the grid by making it able to withstand variations of frequency and voltage (due to alterations in the active and reactive power balance), and to ease the integration of renewable energy generation. However, many of the installed equipment connected to the grid have not been conceived to be exploited in these operating ranges and their use under these conditions will have a negative impact, especially on the turbo-generators life cycle.Large turbo-generators, used for the generation of electricity in nuclear and hydroelectric power plants, are affected by these new regulations. This impact is especially evident at end-regions of these electrical machines, where the iron losses are likely to increase significantly. These losses can lead to overheating, in particular hot points which can lead to the melting of the insulation layers between the lamination of the stator core, causing short-circuits and irreversible damage to the equipment. To be able to analyze and limit the impact of the involved physical mechanisms, the EDF Company works with tridimensional numerical simulations of the electrical machine to calculate the losses under different regimes of operation.Part of this work has already been realized in the L2EP laboratory, where the finite element analysis software code_Carmel have been adapted for the calculation of core losses and joule losses in tridimensional models. However, the physical complexity of the magnetic circuit properties at the end-regions of turbo-generators must be accounted for, in order to have reliable results. Indeed, considering the tridimensional pattern of the magnetic flux path and the strongly anisotropic properties of the magnetic circuit made from grain oriented electrical steel (GOES), the description of the iron losses requires accurate anisotropic magnetic material models combined with an efficient numerical modelling.In the framework of this PhD work, anisotropic GOES models, related to the behavior law and iron losses, have been studied and successfully implemented in a finite element method (FEM) simulation environment within the software code_Carmel. The implementation has been validated against experimental data achieved on an industrial conventional GO grade typically used in turbogenerators. Also, an experimental demonstrator has been developed to investigate more closely the magnetic behavior of a lamination stack made of GOES under non-conventional 3D magnetic flux excitations. A numerical model of the experimental demonstrator has been developed and studied with the implemented material models by comparing the global behavior of GOES as well as the iron losses in the sample of interest.The results show that under non-conventional magnetic flux attack configurations, especially with a magnetic flux attack normal to the lamination plane, the anisotropic characteristics of the GOES can influence the magnetic flux distribution within the lamination stack and the associated iron losses. In particular, the classical eddy current losses constitute, as expected, the most significant contribution of the total iron losses in the GOES laminations

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Corneille, Sylvie. "Homogénéisation périodique de matériaux microfissures." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20104.

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On cherche a déterminer la loi de comportement de matériaux constitues d'une matrice élastique périodiquement amoindrie par des microfissures. On adopte pour modéliser le contact et le frottement au niveau des fissures les conditions de signorini et la loi de coulomb. La propagation des fissures n'est pas prise en considération. Dans le cadre de l'homogénéisation périodique, une brevet étude thermodynamique permet de voir que la loi homogénéisé est de type standard et dépend d'une infinité de variables internes qui sont les sauts de déplacement tangentiel sur les fissures. On a réalise un logiciel éléments finis adapte a la résolution du problème en deux dimensions. On montre en particulier comment ont été couplées une méthode de résolution des équations de contact et frottement et une méthode de multiplicateurs de Lagrange pour prendre en compte des conditions de périodicité sur la cellule de base. La comparaison de nos résultats avec ceux de différentes méthodes utilisant des solutions en milieu infini ou des approximations polynomiales montre en particulier que le schéma différentiel et la méthode autocoherente n'améliorent pas forcement les résultats par rapport aux méthodes qui négligent les interactions entre fissures telles que la méthode des faibles concentrations. L'influence du frottement est importante sur le comportement local (en particulier, le frottement peut bloquer le glissement) mais ne semble pas se retrouver pour des chargements usuels lorsqu'on passe a la moyenne et est donc négligeable sur le comportement global

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Yemmas, Rachida. "Simulations numériques des matériaux granulaires." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20197.

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Ce travail est une contribution a l'etude et au perfectionnement des algorithmes de lmgc, logiciel de mecanique gerant le contact, dans sa version destinee a l'etude des materiaux granulaires, visant a une meilleure appreciation de la qualite des resultats fournis. Ce travail contient aussi des resultats de simulation numeriques de quelques phenomenes se produisant dans les materiaux granulaires. Le premier chapitre est consacre a une etude bibliographique. Dans le deuxieme chapitre on expose le probleme dynamique d'une collection de disques rigides en presence de contact et de frottement, ainsi que la methode de resolution numerique. Les lois de contact adoptees sont les conditions unilaterales de signorini, les lois de choc a coefficient de restitution, et la loi de frottement de coulomb. Au troisieme chapitre, on s'est interesse au comportement statistique d'une colonne de billes au-dessus d'un plan horizontal vibrant verticalement, pour differentes valeurs de l'amplitude, de la frequence, et du coefficient de restitution. Enfin dans le dernier chapitre un essai de compression biaxiale d'un materiau de schneebeli est simule numeriquement. On etudie le comportement global du materiau de schneebeli est simule numeriquement. On etudie le comportement global du materiau en relation avec les lois de contact intergranulaires. Des comparaisons avec d'autres programmes de calcul ou avec des experiences ont ete effectuees

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Bénazet, Stéphane. "Apport de la modélisation moléculaire aux matériaux energétiques." Aix-Marseille 2, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX22009.

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Logvinova, Kira. "Modèles mathématiques pour la diffusion en milieux poreux hétérogènes." Avignon, 2005. http://www.theses.fr/2005AVIG0501.

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Troadec, Hervé. "Texture locale et plasticité des matériaux granulaires." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20119.

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Bourguignon, Elsa Sophie Odile. "Dessalement de matériaux poreux modèles par la méthode des compresses." Paris Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/49/43/21/PDF/EBourguignon_PhD_2009.pdf.

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En français : Les compresses, pâtes humides appliquées sur un matériau poreux pour éliminer les sels, sont utilisées pour conserver le patrimoine architectural. Les mécanismes de transport de l'eau et des ions lors du dessalement ont été étudiés pour améliorer son efficacité. La cristallisation de chlorure de sodium dans des échantillons poreux modèles (frittés de billes de verre) a été entreprise pour maîtriser le processus de salage artificiel. Des compresses de kaolin, cellulose, granulat et eau ont été caractérisées pour étudier la relation entre formulation et propriétés. Des expériences de dessalement ont finalement été menées. L'imagerie par résonance magnétique nucléaire a permis d'obtenir la distribution spatiale de l'eau dans les différents éléments de manière non destructive. L'efficacité du dessalement est liée au comportement au séchage des systèmes qui dépend en partie de la microstructure du matériau. Le séchage du matériau avant la compresse semble conduire à la meilleure efficacité
En anglais : Poultices, wet adhesive pastes applied to porous materials to draw out salts, are used in the in situ conservation of built heritage. This study aims to better understand the mechanisms of water and ion transport during desalination to improve its efficiency. Sodium chloride crystallization in laboratory-made model porous samples (sintered glass beads) was carried out to master the artificial salting process. Poultices made of kaolin, cellulose, aggregates, and water were characterized to investigate the relationship between their formulation and their properties. Finally, desalination experiments were conducted. Nuclear magnetic resonance imaging was used throughout the studies to obtain the spatial distribution of water in the different elements non-destructively. Desalination efficiency is related to the system drying behavior which, in turn, depends partly on the material microstructure. Drying of the material before the poultice seems to lead to greater desalination efficiency

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Samson, Éric. "Modélisation numérique du transport ionique dans les matériaux cimentaires non saturés." Doctoral thesis, Université Laval, 2005. http://hdl.handle.net/20.500.11794/18188.

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Trinh, Duy Khanh. "Méthodes d'homogénéisation d'ordre supérieur pour les matériaux architecturés." Paris, ENMP, 2011. https://pastel.hal.science/pastel-00677046.

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L'homogénéisation classique par un milieu de Cauchy a rencontré de nombreux succès dans l'étude des matériaux hétérogènes. Elle connaît toutefois des limites lorsque le chargement macroscopique appliqué varie sur des longueurs qui sont de l'ordre de la taille des hétérogénéités en présence. C'est notamment le cas en présence de forts gradients de sollicitation, par exemple lors de la flexion de matériau sandwich. L'objectif de l'homogénéisation par des milieux continus généralisés est de remédier à ces limitations et d'étendre la validité de l'approche continue au--delà de l'hypothèse stricte de séparation des échelles. Il y a eu beaucoup d'avancements pendant les 10 dernières années dans le même domaine de recherche. Les contributions développent essentiellement la modélisation multi-échelle des matériaux par le modèle du milieu de Cosserat (ou milieu micropolaire), du milieu du second-gradient, du milieu à couples de contraintes et récemment du milieu micromorphe. La modélisation multi-échelle est réalisée par plusieurs méthodes: soit avec la technique numérique de moyenne sur un VER, soit avec des méthodes de développements asymptotiques, soit par des méthodes plus empiriques. Ma contribution suit la technique d'utilisation des moyennes des champs locaux, avec l'intention de chercher une méthode pas trop lourde mais systématique pour modéliser les matériaux composites par un milieu continu généralisé. La motivation de cette méthode est sa bonne applicabilité à toute micro-structure, et aussi d'être applicable relativement simplement au comportement non--linéaire (comportement élasto-plastique)
Standard homogenization with Cauchy medium has got many successes in heterogeneous material study. However, it is limited when the characterised length of applied macroscopic loadings is at the same order of material's heterogeneities; in particular in case of grand gradient solicitation, for instance in sandwich bending case. The homogenization with generalized continua is then necessary to overcome these limits and extend the validation of homogenization approach out of strict scale separation condition. There are recently much progression in this domain; the contributions have developed mainly material multi-scale modelling by Cosserat (or micropolar) medium, by second gradient medium, by couple-stress medium and recently by micromorphic continuum. There is many methods for multi-scale modelling an heterogeneous material : computational average on RVE; asymptotic developement method or empirical methods. My contribution follows the local fields average technique, with the purpose of looking for a new method which is not so complicated but systematically enough for modelling composite material by generalized continuum media. Motivation of this method is its good applicability to any micro--structure, and also relatively simple to apply non-linear behavior (elasto-plastic behavior)

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Tchamba, Jean Claude. "Contribution à l'étude expérimentale du comportement des matériaux cimentaires au jeune âge : pression, rhéologie et perméabilité." Lorient, 2008. http://www.theses.fr/2008LORIS112.

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L’avènement des Bétons Autoplacants a apporté d’importantes évolutions dans le secteur du Bâtiment et des Travaux Publics, notamment l’apparition de coffrages complexes destinés à recevoir les volumes importants de béton. Cependant, les outils de caractérisations expérimentales encore empiriques n’ont pas connu le même essor et se cherchent encore. Le travail réalisé est une contribution expérimentale permettant de caractériser le comportement des matériaux à matrice cimentaire à l’état frais notamment les BAP. L’objectif est de suivre l’évolution des contraintes de structuration et des paramètres intrinsèques (particulièrement le seuil de cisaillement) de ces matériaux avant, pendant et après la mise en œuvre. Des expérimentations de pressions interstitielles couplées à de la rhéologie ont été effectuées sur des pâtes de ciment et des bétons à température constante (20°C). Les mélanges étudiés ont été fabriqués avec le même ciment. L’approche consiste entre autre à croiser les résultats obtenus à l’aide d’une colonne coffrante, d’un rhéomètre de laboratoire pour mieux cerner le comportement des matériaux testés. Une première campagne d’essais a permis de s’intéresser aux problèmes de reprises des contraintes de cisaillement aux parois à l’aide de trois dispositifs pour déterminer les contraintes de structuration. Un essai sur colonne permettant de mesurer la pression interstitielle et la pression verticale est réalisé. De plus, une étude portant sur les contraintes aux interfaces a été menée en s’appuyant sur l’évolution de la masse apparente d’une plaque immergée dans les matériaux étudiés. Enfin, des essais de mesure de retrait endogène ont été menés en parallèle avec les essais sur la colonne. Dans un second temps, un rhéomètre rotatif, à géométrie Vane couplé à des capteurs de pressions interstitielles a été développé pour décrire les caractéristiques rhéologiques de ces matériaux. Le but est de suivre l’évolution de l’aptitude à l’écoulement du matériau. Dans ce contexte, l’évaluation des paramètres intrinsèques selon le modèle de Bingham a été réalisée. Les résultats montrent l’influence des paramètres de la composition sur les propriétés rhéologiques. Enfin, du fait de notre interrogation sur l’évolution des propriétés de transfert lorsque le matériau frais est au repos, une campagne expérimentale visant à caractériser la perméabilité d’une pâte de ciment fraîche par le biais d’essai œdomètrique et de filtration est présentée. Nous mesurons ainsi précisément les tassements du matériau sous charge en conditions drainantes ainsi que l’évolution des perméabilités lors de la maturation d’une pâte de ciment
The advent of the Self Compacting Concretes brought important evolutions in the sectors of building behaviour of materials with cementing matrix in a fresh state in particular self compacting concrete. The objective is to follow the evolution of the constraints of structuring and the intrinsic parameters (particularly the threshold of shearing) of these materials, before, during and after the implementation. Experiments of pore water pressures coupled with rheology were carried out on pastes cement and concretes at constant temperature 20° C. The studied mixtures were manufactured with same cement. The approach among other things consists in crossing the results obtained using a casing column, of a rheometer of laboratory for better determining the behaviour of materials tested. A first trial run made it possible to be interested in the problems of recoveries of shear stresses the walls using three devices to determine the constraints of structuring. A test on the column making it possible to measure the pore water pressure and the vertical pressure is carried out. Moreover, one study relating to the constraints with the interfaces was undertaken while being based on the evolution of the apparent mass of a plate immersed in studied materials. Lastly, the dimensional checks of endogenous withdrawal were carried out in parallel with the tests on the column. In the second time, a rotary rheometer, with Vane geometry coupled to interstitial pressure pick-ups was developed to describe the rheological characteristics of these materials. The aim is to follow the evolution of the flow property of material. In this context, the evaluation of the intrinsic parameters according to the model of Bingham was carried out. The results show the influence of the parameters of the composition on the rheological properties. Lastly, because of our interrogation on the evolution of the properties of transfer when the fresh material is at rest, an experimental campaign aiming at characterizing the permeability of a cement paste fresh by device of test oedometric and filtration is presented. We thus precisely measure compressing of material under load in conditions draining as well as the evolution of the permeabilities during the maturation of a cement paste

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Arnault, Axel. "Simulation et optimisation de l'intégration de matériaux à changement de phase dans une zone thermique." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28549/28549.pdf.

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Mady, Franck. "Modélisation des phénomènes de transport et des effets de charge dans les matériaux isolants." Nantes, 2002. http://www.theses.fr/2002NANT2026.

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Les propriétés fondamentales des matériaux isolants ainsi que leurs performances technologiques sont fortement influencées par les charges électriques qu'ils ont accumulées en leur sein. Ces charges, qui apparaissent suite aux diverses contraintes subies par le solide engendrent en effet un champ électrique qui favorise le vieillissement et le claquage du matériau. L'éradication de ces effets préjudiciables passe par une bonne compréhension des mécanismes de charge. On propose ici une étude théorique du transport de porteurs de basse énergie (électrons ou trous) dans les isolants. Les interactions avec les phonons jouent dans ce domaine un rôle primordial, conduisant, selon l'intensité du couplage, à la création ou l'annihilation de phonons réels, ou encore à l'auto-localisation des porteurs. Ce travail permet de modéliser les deux expériences de base retenues pour l'étude des effets de charge : les méthodes de miroir électrostatique et de déclin de potentiel. S'agissant tout d'abord des expériences miroir, la simulation Monte-Carlo du bombardement d'une cible isolante avec un faisceau d'électrons de grande énergie conduit à un schéma réaliste pour la répartition des charges implantées. Elle permet ainsi d'avancer une méthode simple d'interprétation des données expérimentales. Une modélisation détaillée du transport des charges occupant le bas de la bande de conduction ou le haut de la bande de valence est ensuite présentée. Des processus de transport par bande et par sauts sont envisagés. Dans les deux cas, l'influence des défauts (pièges) est clairement précisée. Ce travail est mis à profit pour élaborer une description théorique des expériences de déclin de potentiel. Celle-ci permet de mettre en évidence l'influence des différents mécanismes de transport considérés sur les comportements expérimentaux observés
The fundamentals properties of insulating materials as well as their technological performances are strongly influenced by the electric charges they have stored. The charging-up of the insulator can be provoked by various stresses suffered by the sample. It is responsible for the appearance of an electric field which favours the aging and the breakdown of the material. The eradication of such undesirable effects requires a good understanding of the charging mechanisms

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Preechawuttipong, Itthichai. "Modélisation du comportement mécanique de matériaux granulaires cohésifs." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20033.

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Thieulot-Laure, Emmanuelle. "Méthode probabiliste unifiée pour la prédiction du risque de rupture en fatigue." Cachan, Ecole normale supérieure, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01199575v1.

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Une des sources principales dʹaléa en fatigue est la présence de défauts dans le matériau. Pour établir les spécifications sur la propreté inclusionnaire d’un matériau, il faut pouvoir lier la probabilité de présence des défauts par taille et le risque de rupture par fatigue des composants. Les travaux de Kitagawa et Takahashi permettent de distinguer deux domaines en termes de dimensions de défauts vis à vis du risque de rupture par fatigue : celui des petits défauts, dans lequel la limite dʹendurance est indépendante de la dimension des défauts et celui des grands défauts où la dimension des défauts est généralement prise en compte dans le cadre de la MLER. Lorsque les distributions de défauts couvrent les deux domaines, il faut disposer dʹun modèle probabiliste continu en termes de dimensions de défauts. Pour cela nous avons développé un critère de fatigue « unifié » en termes de dimension de défauts. Il sʹagit dʹun critère de non‐propagation (les défauts sont supposés pré‐exister dans la structure) construit à partir dʹune énergie élastique de cisaillement critique en pointe de fissure. Cette énergie est calculée à lʹaide des champs asymptotiques de la MLER étendus à lʹordre supérieur (contrainte T), pour être applicable aux défauts de petites dimensions. Le critère est continu en termes de dimension de défaut et faiblement dépendant de leur taille lorsqu’elle diminue. Représenter le défaut par une fissure, classe le critère proposé dans la catégorie des critères à plan critique. Et, à travers la contrainte T, le critère est sensible au caractère multiaxial du chargement et répond comme le critère de Dang Van pour les très petits défauts. Le caractère probabiliste du risque de rupture par fatigue est alors introduit naturellement dans ce critère via les distributions de dimensions de défauts, en appliquant lʹhypothèse du maillon faible. Mais l’aléa lié à l’interaction entre les défauts et la microstructure intervient également. La dernière partie de notre étude s’est donc centrée sur l’analyse de la fluctuation des contraintes d’origine microstructurale et son influence sur la distribution des contraintes seuils de non‐propagation des défauts. Cette fluctuation induit une dispersion notable du seuil de non‐propagation pour des micro‐fissures dont la dimension est proche d’une dizaine de grains, puis lʹeffet disparaît progressivement avec lʹaugmentation de la dimension du défaut
One of the main sources of randomness in fatigue is the presence of defects in the material. So as to establish specifications about the material cleanliness, i. E. The distribution of inclusion sizes, the relation between the defect size and the risk of failure should be established. The pioneering results of Kitagawa and Takahashi have established that two domains can be distinguished: when defects are small, the endurance limit does not vary with the defect size. Endurance models are therefore expressed within the framework of continuum mechanics. On the contrary, the size of large defects should be accounted for, which is usually done within the framwork of linear elastic fracture mechanics. When the distributions of defects are wide, an accurate prediction of the failure probability requires a unified fatigue criterion in terms of defects sizes. Therefore, a non‐propagation criterion was developed. It is based on a critical elastic distortional energy around the crack tip and includes higher order terms (Tstress) of LEFM asymptotic fields, so as to be applicable to smaller defects. This criterion responds like the Dang Van criterion for small defects and like a non‐propagation threshold stress intensity factor for large defects. The probably of failure is then determined using the weakest link theory from the statistic distribution of defects sizes. However, when defects are small, their non‐propagation threshold becomes sensitive to the local environment of the defect. Therefore, the last part of this thesis concerns the fluctuation of stresses within the microstructure and its effects on the non‐propagation threshold of defects. This “microstructural” fluctuation induces a dispersion of the non‐propagation threshold, when defects have a dimension below ten grains and then vanishes progressively with the inverse of the squareroot of the defect size, when this defect size increases

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Al, Jarbouh Ali. "Applications de la dérivation fractionnaire à la modélisation du comportement des matériaux viscoélastiques." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10098.

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Lecante, Pierre. "Modélisation de l'ordre local dans des solides amorphes : approche multi-méthodes par diffusion et spectroscopie d'absorption des rayons X, conception d'un logiciel de modélisation moléculaire, application en chimie inorganique et de coordination." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30179.

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La connaissance de l'organisation structurale des materiaux amorphes est une necessite pour la comprehension et l'amelioration de leurs proprietes chimiques et physiques. Deux techniques ont ete employees dans ce but: la diffusion des rayons x aux grands angles ou laxs (large angle x-ray scattering) et la spectroscopie d'absorption des rayons x ou exafs (extended x-ray absorption fine structure). La mise en oeuvre de ces techniques a ete facilitee par des progres methodologiques. Un spectrometre exafs de laboratoire fonctionnant en mode dispersif a egalement ete realise dans le cadre de ce travail. Un logiciel de modelisation moleculaire a ete developpe afin de remedier aux difficultes liees a l'etendue et a la complexite des structures etudiees. Ce logiciel permet: 1) la construction, le controle et la representation des modeles; 2) l'interconnexion des differentes techniques mises en uvre pour aboutir a une representation non ambigue de l'organisation locale. Un systeme complet d'etude structurale des composes amorphes denomme lasip (liquid and amorphous structure investigation package) a ainsi ete concu autour de ce logiciel lamm (liquid and amorphous molecular modelling). Cet ensemble de techniques experimentales et de methodes de calcul a ete applique a l'etude de differents materiaux en chimie inorganique et de coordination

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Bahloul, Mostefa. "Modélisation de l'évolution de phases liquides hétérogènes." Pau, 1990. http://www.theses.fr/1990PAUU3001.

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On propose dans ce travail une modélisation analytique de l'étude de l'évolution de phases fluides hétérogènes en milieu poreux. Cette étude présente deux parties : le modèle black-oil standard en ingénierie pétrolière, Qui prend en compte trois phases (eau, gaz, huile), la phase huile étant hétérogène, composé d'un constituant lourd et d'un constituant léger, volatil. Cas d'une solution aqueuse hétérogène, contenant divers constituants solubles, sans interaction chimique, dans le cas thermique; pour chaque constituant est fixe un seuil de dissolution. La modélisation mathématique est alors effectuée en utilisant la loi de conservation de masses pour chaque constituant, l'équation de conservation de l'énergie associées aux lois de comportement de Darcy-Muskat et de Fick. La démarche mathématique adoptée dans cette étude est de semi-discrétiser le système d'évolution par rapport au temps. On étudie l'existence, l'unicité, la stabilité numérique des schémas de semi-discrétisation proposés (en général implicite) en établissant des estimations à priori indépendantes du pas de discrétisation et conduisant à une formulation continue. On propose dans la deuxième partie un procédé itératif pour la résolution d'un système d'inéquations variationnelles quasi linéaire de type elliptique et une étude d'une méthode de pseudo-compressibilité qui permet de traiter une équation régularisée de masse globale.

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Pichavant-Berthou, Karine. "Contribution à la modélisation des ferrites non saturés en hyperfréquences." Brest, 1996. http://www.theses.fr/1996BRES2036.

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L'elaboration et la conception de dispositifs hyperfrequences non reciproques a base de materiaux magnetiques heterogenes (ferrites non satures, composites magnetiques), necessite la modelisation de leur tenseur permeabilite. Le travail que nous proposons se limite a la modelisation des ferrites non satures, par trois demarches differentes: ? la premiere approche complete le modele de schlomann en considerant une alternance de domaines d'aimantation antiparallele. L'etude se fait par l'utilisation de methodes modales en guide rectangulaire. Elle prend bien en compte les interactions entre domaines, mais les differentes orientations possibles pour l'aimantation des domaines ne peuvent pas etre integrees au calcul. ? la deuxieme approche inclut une sommation statistique sur l'ensemble des orientations possibles dans les domaines. La theorie est basee sur l'introduction d'un terme de couplage dans les equations d'evolution de landau et lifshitz ecrites pour deux domaines voisins, et prend en compte les interactions entre domaines. La forme integrale des elements du tenseur obtenus est causale et ne necessite aucun ajustement experimental, ce qui consistue un avantage important de la methode. ? la troisieme et derniere approche permet d'inclure directement le caractere heterogene du materiau partiellement aimante (donc subdivise en domaines de weiss) dans la modelisation. La methode utilisee est la methode des differences finies dans le domaine temporel (f. D. T. D. ). Nous l'appliquons ici aux ferrites non satures dans le but d'acquerir l'experience necessaire pour pouvoir l'etendre dans l'avenir a tout autre materiau heterogene en attribuant a chaque maille, grace a la discretisation spatiale, des caracteristiques differentes. A l'issue de cette etude, nous disposons donc d'un modele statistique des ferrites non satures. Pour atteindre l'objectif de modelisation d'autres materiaux heterogenes, il est necessaire de poursuivre l'utilisation de la fdtd en augmentant progressivement le caractere heterogene du materiau etudie

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Bouloré, Antoine. "Etude et modélisation de la densification en pile des oxydes nucléaires UO2 et MOX." Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG4203.

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Durant l'irradiation en réacteurs à eau sous pression du combustible nucléaire UO2 ou (U, Pu)O2, plusieurs phénomènes physiques interviennent. L'un d'eux consiste en la disparition d'une partie de la porosité initiale sous l'effet de l'irradiation, cette densification pouvant atteindre jusqu'à 2,5%. D'après la littérature, l'amplitude de ce phénomène ainsi que sa cinétique, sont fortement liés à la microstructure initiale du combustible. C'est pourquoi des méthodes de caractérisation de la microstructure ont été développées à l'aide d'outils d'analyse d'images. Ces méthodes ont pour objectif de rendre les résultats obtenus sur différents types de combustibles comparables. Ces analyses ont permis entre autres de déterminer l'influence du taux de fission local et de la température sur le phénomène de densification. De plus, sous irradiation, on note une disparition importante de la porosité de diamètre inférieur à 3 µm. A l'aide de ces données, deux types de modélisation ont été mis en place. La première est semi-empirique, c'est-à-dire qu'elle s'appuie sur des résultats expérimentaux et n'a aucune valeur prédictive. En effet, l'amplitude maximale de densification doit être ajustée pour chaque type de combustible par une constante multiplicative impossible à déterminer a priori. Mais elle a été appliquée avec succès au recalcul d'une expérience de densification en pile menée dans le réacteur expérimental de Halden (Norvège). Le second modèle est mécaniste, c'est-à-dire basé sur l'écriture mathématique des phénomènes physiques intervenant dans le combustible sous l'effet de l'irradiation, dont les principaux sont l'interaction entre un fragment de fission et une porosité, et la création de paires de Frenkel sous l'effet du ralentissement des produits de fission. Ce modèle calcule les évolutions de populations de pores et a été appliqué avec succès sur un crayon caractérisé avant et après irradiation
Amongst the many phenomena which take place in the course of the irradiation of UO2 or (U, Pu)O2 nuclear fuels, one of them involves the elimination of a fraction of the as-fabricated porosity. In-pile densification or sintering can reach 2. 5%, i. E. Approximately half the initial volume of pores is likely to disappear. Our literature survey indicates that the amplitude and kinetics of the phenomenon are both heavily dependent on the initial fuel microstructure. Micro-structural characterisation techniques of oxide fuels have therefore been developed in conjunction with quantitative image analysis methods. The ensuing methodology enables a quantitative comparison of micro-structural features in different fuels and has been applied to ascertaining the influence of the local fission rate and temperature on in-pile densification. It is thus revealed that in-pile operation eliminates a significant fraction of pores smaller than 3 microns in diameter. The experimental data generated has been used to set up a semi-empirical and a mechanistic model. The former is based on experimental results and is not essentially predictive. The inability of this model to predict the in-pile densification of oxide fuels is illustrated by the fact that the maximum fraction of pores that disappears is proportional to an empirical function of fission rate, and temperature. The proportionality factor appears to be difficult to correlate quantitatively to any given micro-structural feature. The model has however been applied to the interpretation of an in-pile densification experiment carried out in the Halden reactor (Norway). The latter model is mechanistic, i. E. It is based on the solution to a set of equations that describe the coupled temperature and radiation induced phenomena which occur in-pile. These can broadly be broken down into three categories : the fission fragment-pore interaction, the creation of point defects as the fission fragments slow down, and the diffusion of these point defects to sinks. The model calculates the evolution of the pore size distribution and has successfully been applied to modelling the in-pile densification behaviour of a fuel pellet characterised before and after irradiation

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Fouassier, Patrick. "Modélisation électrique des composants magnétiques haute fréquence : prise en compte de la température et caractérisation des ferrites." Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0108.

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L'augmentation des fréquences de fonctionnement des convertisseurs statiques de l'Electronique de Puissance a rendu obligatoire une modélisation plus réaliste des composants magnétiques. Déduit uniquement de mesures extérieures au composant, le circuit électrique équivalent qui leur est associé comporte une vingtaine d'éléments discrets. Déterminé de façon systématique, grâce à une approche théorique et expérimentale rigoureuse, et rapide, grâce à l'utilisation de moyens informatiques adaptés, il permet de représenter l'ensemble des phénomènes physiques qui interviennent du continu jusqu'à une où deux décades au-delà de leur fréquence de travail. Une étude en température uniforme a montré que la possibilité de prédire le comportement électrique d'un transformateur à toute température, à partir de sa caractérisation à la température ambiante uniquement, était assurée pour les enroulements. Les données constructeur demeurent par contre insuffisantes pour quantifier correctement l'évolution du circuit magnétique. Les résistances du circuit équivalent, représentatives des pertes dans le composant, ont par ailleurs été validées par calorimétrie. Elles permettent ainsi d'estimer, avec une très bonne précision, les puissances dissipées pour une excitation et une charge données. En vue de répondre à l'absence de données complètes et réalistes de la part des fournisseurs de ferrites, une nouvelle méthode de caractérisation des matériaux magnétiques a été développée. Moyennant quelques précautions expérimentales, elle permet d'accéder, à toute fréquence et toute température uniforme, aux données perméabilité et permittivité complexes au moyen de relations analytiques simples. La méthode donne des grandeurs applicables à tout circuit magnétique, quelle que soit sa forme, et elle rend compte de tous les phénomènes physiques qui prennent naissance dans ie matériau lorsque la fréquence augmente, notamment du comportement capacitif que l'on observe dans les ferrites MnZn dès quelques dizaines de kHz. Cette méthode permet d'estimer les pertes fer jusqu'à environ 10 MHz
The increase of working frequencies in static converters used in power electronic applications requires a more realistic modeling of magnetic componems. The lumped équivalent electrical circuit assîgned to a comportent has about twenty éléments, derived by extemal impédance measurements only. This équivalent circuit, designed with a rigorous theoretical and expérimental approach, and quickly worked out using well ada^ted computer tools, enables ail the physical phenomena to be represented from DC to one or two décades beyond its operating frequency. A uniform température study has shown that the prédiction of the electric behavior of a transformer at any température, from its characterization at ambient température only, was possible for windings. On the other hand, suoplier data remain insufficient to correctly quantify the behavior of magnetic core. Moreover, résistances placed on the équivalent circuit to represent losses of the component hâve been validated by calorimetry. Thus, they allow dissipations to be determined with fine accuracy for a given source and load. To better characterize high frequency magnetic materials in the absence of complète and reliable data from ferrite manufacturers, a new origina! method has been developed. With this method requiring some expérimental précautions, simple analytical relations lead to the déduction of both complex permeability and complex permittivity at each frequency and uniform température. It also gives parameters applicable to any geometry of magnetic core and accounts for ail the physical phenomena occurring in the material when the frequency increases, notabiy the capacitive behavior that can be noticed in MnZn ferrites above tens of kHz. This method allows îron losses to be computed up to 10 MHz

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Sato-Gaillot, Elizabeth. "Modélisation physique et numérique de l'éjection de matériaux bouillants dans des structures fusibles : étude d'une approche simplifiée." Aix-Marseille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX11006.

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Un modele physique et numerique de la propagation dans des structures fusibles d'un fluide initialement contenu dans une enceinte (source) sous pression est propose. L'interet de ce modele reside dans une resolution assez simplifiee, mais neanmoins performante du probleme complexe des ecoulements instationnaires discontinus. Il prend en compte: un fluide multiphase et multicomposant en ecoulement bidimensionnel, un milieu de propagation a geometrie variable, la compressibilite de la vapeur, le transfert de masse et d'energie entre le fluide et les structures environnantes, et des conditions limites a la source et a la frontiere entre le fluide et le milieu avoisinant. La resolution du probleme est effectuee en trois etapes. Dans un premier temps, le fluide qui sort de l'enceinte est considere comme etant un point (poche) de volume variable dans le temps. On etablit alors les bilans de masse, de quantite de mouvement et d'energie pour obtenir les vitesses globales aux limites et la vitesse globale moyenne de la poche de fluide. Ensuite, cette poche est decoupee en tubes de courant monodimensionnels fictifs qui relient une fraction de la breche (source) a une fraction de la surface du front de propagation, puis les vitesses a la breche et au front de chaque tube sont estimees. Finalement, ces vitesses aux limites sont reparties sur un champ bidimensionnel en fonction des sections de passage et des localisations angulaires des mailles, et de bilans de masse. Le modele propose est un outil performant pour predire le comportement dynamique d'un fluide multicomposant se propageant dans un assemblage combustible de reacteur nucleaire a neutrons rapides

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Laouati, Atmane. "Modélisation de problèmes thermoélectriques non linéaires dans un milieu fissuré par la méthode XFEM." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30001/30001.pdf.

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L’objectif principal de cette thèse est le développement d’un outil numérique, en utilisant l’approche XFEM, permettant la simulation des problèmes transitoires non linéaires thermoélectriques dans un milieu fissuré en deux dimensions, avec prise en compte des échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure. La simulation numérique de la propagation de fissures présente un grand intérêt pour de nombreux secteurs industriels (production d’aluminium, aéronautique, nucléaire, etc.). De plus, c’est un problème complexe sur le plan numérique. La méthode d’éléments finis classiques présentent des contraintes importantes de raffinement de maillage en fond de fissure, de remaillage pendant la propagation de la fissure avec la projection des champs, ce qui a pour effet d’augmenter le temps de calcul et de dégrader la précision des résultats. D’autre part, la méthode des éléments finis étendue XFEM, a reçu un succès grandissant pour le traitement de problèmes avec fissures durant la dernière quinzaine d’années. Elle permet d’utiliser un maillage qui ne se conforme pas à la géométrie des fissures, ceci grâce à un enrichissement de l’approximation éléments finis. Dans cette thèse, on s’intéresse à étendre le champ d’application de la méthode XFEM pour les problèmes non linéaires thermoélectriques avec fissures. En effet, le problème thermique transitoire est couplé avec le problème électrique par la génération de la chaleur dans le solide, et la génération de chaleur à la fissure à cause de la résistance de l’interface. Les échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure sont aussi considérés, et dépendent, respectivement, du saut de la température et du potentiel électrique à la fissure. En raison de la génération de la chaleur dans le solide et aux lèvres L’objectif principal de cette thèse est le développement d’un outil numérique, en utilisant l’approche XFEM, permettant la simulation des problèmes transitoires non linéaires thermoélectriques dans un milieu fissuré en deux dimensions, avec prise en compte des échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure. La simulation numérique de la propagation de fissures présente un grand intérêt pour de nombreux secteurs industriels (production d’aluminium, aéronautique, nucléaire, etc.). De plus, c’est un problème complexe sur le plan numérique. La méthode d’éléments finis classiques présentent des contraintes importantes de raffinement de maillage en fond de fissure, de remaillage pendant la propagation de la fissure avec la projection des champs, ce qui a pour effet d’augmenter le temps de calcul et de dégrader la précision des résultats. D’autre part, la méthode des éléments finis étendue XFEM, a reçu un succès grandissant pour le traitement de problèmes avec fissures durant la dernière quinzaine d’années. Elle permet d’utiliser un maillage qui ne se conforme pas à la géométrie des fissures, ceci grâce à un enrichissement de l’approximation éléments finis. Dans cette thèse, on s’intéresse à étendre le champ d’application de la méthode XFEM pour les problèmes non linéaires thermoélectriques avec fissures. En effet, le problème thermique transitoire est couplé avec le problème électrique par la génération de la chaleur dans le solide, et la génération de chaleur à la fissure à cause de la résistance de l’interface. Les échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure sont aussi considérés, et dépendent, respectivement, du saut de la température et du potentiel électrique à la fissure. En raison de la génération de la chaleur dans le solide et aux lèvres
The main objective of this thesis is the development of a numerical tool, using the XFEM approach, for the simulation of transient nonlinear thermoelectrical problems in fractured media in two dimensions, taking into account thermal and electrical exchanges between the crack’s lips. Numerical simulations of crack propagation are of great interest for many industrial sectors (aluminum production, aerospace, nuclear, etc.). In addition, this is a numerically complex problem. The classical finite element method has important constraints of mesh refinement at the crack tip, remeshing during crack propagation and field projections, which has the effect of increasing the computation time and degrading the accuracy. On the other hand, the eXtended Finite Element Method (XFEM), has received a growing success for the treatment of the problems containing cracks in the last fifteen years. It allows using a mesh that does not conform to the geometry of the crack; this is possible by the enrichment of the finite element approximation. In this thesis, we are interested in extending application field of the XFEM method to the nonlinear thermoelectrical problems with cracks. Indeed, the transient thermal problem is coupled to the electrical problem by the heat generation in the solid, and the heat generation at the crack’s lips due to the interface resistance. The heat and electrical exchanges between the crack’s lips are also considered, and depend, respectively, on the temperature and the voltage jump at the crack. Due to the heat generation in the solid and in crack’s lips (Joule effect), and the temperature dependence of the physical parameters of the material, the problem is nonlinear and fully coupled. The discretized nonlinear system by the XFEM method is solved using the Newton-Raphson algorithm. The robustness of the proposed technique is demonstrated through the simulation of different examples, and the results shows an excellent agreement with the analytical solution, or with the finite element solution using a refined mesh.

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Faraoun, Houda Imane. "Modélisation des propriétés thermomécaniques des matériaux abradables." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2008.

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Les joints abradables sont conçus pour le contrôle des fuites de gaz entre parties statiques et tournantes dans les turbines et les compresseurs. La bonne abradabilité implique une certaine absence de rigidité, et une dureté suffisante pour résister à l'érosion, l'oxydation, la corrosion, le choc thermique et la combustion spontanée. Les abradables consistent en un mélange de différents éléments structuraux : matrice métallique, une phase de lubrifiant solide et un taux contrôlé de porosité. Le développement de la composition et de la structure des abradables a toujours été principalement empirique alors que les études théoriques se résument en peu de modèles schématiques établis sur des observations expérimentales. Dans cette thèse, nous initions un modèle qui servira à l'amélioration des structures des abradables. C'est une partie d'une plus large activité de recherche dans le cadre d'un projet européen visant à développer des abradables avec une durée de vie améliorée par le contrôle de la microstructure et son impact sur le comportement mécanique. La première activité était d'acquérir une compréhension supplémentaire de la relation entre l'abradabilité et la structure par le biais de description théorique améliorée. Une procédure d'analyse d'image est développée pour quantifier les paramètres géométriques des éléments structuraux. Elle est ensuite utilisée pour estimer quantitativement les propriétés thermomécanique de quelques revêtements de référence par la méthode des éléments finis. Une approche pour la prédiction des propriétés pour des revêtements avant leur réalisation est proposée et les outils de simulation nécessaires pour son application sont développés
Abradable seals are made for gas flux control in turbines and compressors. Good abradability implies reasonably low rigidity and sufficient hardness to resist to erosion, corrosion, oxidation, thermal choc and spontaneous combustion. Abradable materials consistent of a mixture of several structural elements: metallic matrix, solid lubricant phase and controlled amount of porosity. The development of composition and structure of abradables was until now mostly empirical using wear-maps, when theoretical studies resume to few schematic models established on experimental observations. In this thesis, we initiate a model that serves to structure improvement of abradables. It's a part of larger research activity within a European project aiming at developing enhanced abradables coatings by controlling the microstructure and its impact on mechanical properties. The first activity was to acquire more understanding on the relation between abradability and structure using morphological description of coatings. An image analysis approach was developed to quantify the geometrical parameters of structural elements. It is then used to get quantitative thermomechanical properties of some reference coatings by means of finite element analysis. A procedure for properties prediction for coatings before their spraying is proposed and the simulation tools necessary to its application created

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Caillabet, Yannick. "Couplages hétérogènes en modélisation de réservoir." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12572.

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L'Objet de cette thèse est l'étude de couplages hétérogènes en modélisation de réservoir. Deux couplages forts différents mais ayant des problèmatiques communes sont étudiés. Le premier couplage a pour objectif de représenter précisément les échanges dans un milieu constitué d'une matrice poreuse et d'un réseau de fissures. Une méthode numérique de prise de moyenne permettant de déterminer des paramètres équivalents au sens des écoulements est proposée. Elle permet de prendre en compte les fortes hétérogénéités du milieu tout en simulant les phénomènes physiques à l'échelle de l'exploitation pétrolière. Les tests inclus dans cette thèse montrent la possibilité de traiter des réseaux complexes de fissures et discutent de la sensibilité des paramètres calculés par rapport aux hypothèses de la modélisation. Le second couplage se situe à l'échelle de l'exploitation pétrolière et étudie les interactions entre les puits et le réservoir. Une représentation précise des échanges permet de tenir compte des réinjections locales de fluides ou crossflow. L'étude des caractéristiques propres des deux domaines puits et réservoir a permis d'élaborer un nouveau modèle de puits. Ce couplage intègre la problématique de la simulation de réservoir avec une physique complexe et de grandes échelles de temps grâce à une série d'optimisations. Celle-ci inclut un découplage exact des deux domaines, une méthode de pas fractionnaires dans les puits et une parallélisation de l'algorithme. Les tests effectués montrent la validité du modèle et ont permis de mettre en défaut la modélisation standard incluse dans le simulateur de réservoir Athos.

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Liorzou, Françoise. "Introduction de la subdivision en domaines dans la modélisation électromagnetique hyperfréquence des ferrites doux polycristallins : développement d'un modèle d'aimantation adapté." Brest, 1996. http://www.theses.fr/1996BRES2051.

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L'etude du comportement dynamique hyperfrequences des ferrites partiellement aimantes fait apparaitre dans l'expression tensorielle de la permeabilite un terme d'aimantation statique. L'objectif de ce travail est d'apporter, par une etude plus specifique des mecanismes d'aimantation, et des modeles qui s'y rapportent, le moyen de relier la valeur de cette aimantation au champ magnetique effectif. La demarche a ete la suivante: une premiere etude bibliographique concernant les principaux modeles de tenseurs a ete effectuee afin de definir comment, et a quel niveau, interviennent les caracteristiques statiques du materiau. Une seconde etude bibliographique concernant cette fois les modeles d'aimantation s'est averee necessaire pour permettre d'y faire un choix compatible avec les representations electromagnetiques. Un grand nombre de ferrites polycristallins utilises en hyperfrequences s'aimantent par deplacement des parois, c'est la raison pour laquelle le modele d'aimantation de globus a ete retenu. En effet, la representation qu'il donne de l'evolution de l'aimantation par le biais du mouvement d'une paroi a l'interieur d'un grain spherique est bien adaptee a des etudes dynamiques en guide d'ondes. Cependant, ce modele, donne une representation du cycle d'hysteresis uniquement qualitative, qui ne suffit pas pour repondre au besoin de notre application. Il a donc ete envisage une extension vers une modelisation quantative, en veillant a garder la representation du materiau par un grain unique bi-domaine. Pour valider les resultats theoriques, nous avons mis au point un hysteresisgraphe quasi-statique, concu pour aimanter le materiau au sens strict du modele de globus. En s'appuyant sur les courbes experimentales ainsi obtenues nous avons pu emettre des hypotheses nouvelles, compatibles avec le modele initial mais permettant une meilleure representation du cycle d'hysteresis dans le cas de materiaux doux polycristallins. On montre que, le modele ainsi etendu est capable de simuler les courbes d'aimantation d'un grand nombre de materiaux reels. Quelques exemples pratiques d'integration de cette loi a des etudes dynamiques sont proposees

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Ahmiedi, El Hadj. "Etude de la propagation des fissures en milieu viscoélastique : applications aux enrobés bitumeux." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0035.

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Ce travail concerne la fissuration des enrobes bitumineux utilises en construction routiere. Dans une premiere partie, nous rappelons les equations formulant la loi de comportement du materiau, dans le cadre de la viscoelasticite lineaire. Nous exposons les differentes techniques d'identification, ainsi que les procedures d'analyse des structures. En ce qui concerne ce dernier point, l'accent est mis sur deux approches: le principe de correspondance de schapery et la technique de la transformee de laplace. Le principe de correspondance est ensuite applique a la description du champ mecanique en milieu viscoelastique. On termine partie par l'etude de la vitesse de propagation en fatigue ; une loi de type paris, dont les parametres sont a identifier, est retenue. Dans seconde partie, sont presentees les differentes techniques experimentales ; cette revue generale nous a amene a mettre au point un nouvel essai, entierement concu et realise au laboratoire, adapte aux essais de fissuration des enrobes. Le dispositif experimental est decrit, ainsi que la modelisation numerique utilisee pour determiner les facteurs d'intensite de contraintes. Le couplage des mesures et de la modelisation conduit a deux procedures d'identification des parametres, en mode d'ouverture et en mode mixte. La derniere partie est consacree a la presentation des resultats concernant deux materiaux interessant notre partenaire industriel. Nous proposons une nouvelle formulation du facteur d'intensite de contraintes effectif en mode mixte, utilisant les parametres de fatigue determines en mode i, qui permet d'estimer la duree de vie d'une structure soumise au trafic et aux variations thermiques

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Chevalier, Alexis. "Etude expérimentale, élaboration et modélisation de matériaux composites à base de poudres magnétiques douces." Brest, 1998. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00484041.

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Les procedes de depots en couche epaisses, que l'on retrouve dans la mise en uvre des systemes de communications et de detections, sont a l'origine de l'interet croissant pour les materiaux magnetiques composites. Ces materiaux sont obtenus par melange, en proportions variables, d'une ou plusieurs poudres magnetiques choisies en fonction de leurs proprietes originales et de poudres non magnetiques. Ce travail, qui est une etude fondamentale des proprietes magnetiques des materiaux composites, a pour but la modelisation de leur susceptibilite magnetique en champ faible. Le modele que nous proposons pour decrire les proprietes magnetiques de ces materiaux composites est issu, comme la majorite des lois de melanges, d'une theorie de champ moyen. L'interet de ce modele est de presenter une forme analytique compacte qui ne fait intervenir qu'un nombre restreint de parametres dont le sens physique a ete defini dans cette etude. Le premier parametre est la susceptibilite intrinseque x#i, liee aux proprietes magnetiques des constituants du melange. L'etude experimentale, menee sur les composites a base de poudre de ferrites, a permis de montrer le caractere principalement rotationnel de l'aimantation dans les materiaux composites. Le second parametre intervenant dans notre modele est le coefficient effectif de forme n, lie au caractere disperse de la matiere. Il tient compte de maniere globale de l'ensemble des interactions qui dependent a la fois de la forme des particules et de leurs arrangements sous forme d'agregats. Les resultats experimentaux, obtenus sur des poudres de natures differentes, ont permis de valider l'aptitude du modele a predire les comportements de la susceptibilite magnetique des materiaux composites, aussi bien dans le domaine statique que dans celui des hyperfrequences.

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Michrafy, Abderrahim. "Modélisation et calcul pour certains types de matériaux composites endommageables." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10616.

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L'analyse mathematique d'une equation differentielle multivoque associee permet de montrer comment le modele prend en compte le caractere irreversible du comportement. L'approximation du probleme aux limites correspondant conduit a une equation lineaire, resolue numeriquement dans le cadre de la methode de newton generalisee. L'algorithme utilise generalise la methode a rigidite tangente pour le probleme de heneky en plasticite classique

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Poizat, Christophe. "Modélisation numérique de matériaux et structures composites à fibres piézoélectriques." Troyes, 2000. http://www.theses.fr/2000TROY0004.

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Bien qu'elle reste aujourd'hui a l'echelle du laboratoire, la production de composites a fibres piezoelectriques de faible diametre ouvre de nouvelles perpectives dans le domaine des capteurs et actionneurs electro-mecaniques. L'utilisation d'outils d'aide a la conception doit permettre un developpement a faible cout du materiau en fonction de l'application visee. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette etude. Son objectif est de modeliser le comportement de structures integrant des transducteurs en composites a fibres piezoelectriques. L'outil retenu est la methode des elements finis. Cette derniere permet, a l'echelle du materiau comme de la structure, de prendre en compte aussi bien les proprietes materielles que des distributions, des geometries ou des conditions aux limites mecaniques et electriques relativement complexes. On distingue deux etapes : une etape d'homogeneisation du materiau heterogene, et une deuxieme etape d'analyse macroscopique de la structure. La methode d'homogeneisation periodique proposee est basee sur la methode de la cellule elementaire. L'etude de cas academiques (composites 1-3 et 0-3 ideaux) souligne l'influence de parametres tels que la distribution des fibres. Cette methode est appliquee pour resoudre le probleme inverse sur des fibres piezoceramiques de diametre 30 microns. A terme, l'implementation d'une loi de comportement prenant en compte l'etape de polarisation permettra d'optimiser l'electrodage. A l'echelle macroscopique, deux applications sont presentees. La premiere concerne un capteur d'impact. La deuxieme, qui a necessite l'implementation d'une loi de comportement, est consacree a l'amortissement passif de structures par composites piezoelectriques shuntes par une resistance. Le domaine de validite de ce modele, base sur une analogie avec la viscoelasticite, est discute. Cet outil permet alors l'evaluation de l'amortissement de vibrations dans des structures complexes.

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Papin, Mickael. "Contribution à la modélisation d'écoulements hypersoniques particulaires : étude et validation d'un modèle diphasique discret." Bordeaux 1, 2005. http://www.theses.fr/2005BOR12987.

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Cette thèse porte sur la modélisation des interactions entre des nuages de particules et des écoulements hypersoniques autour du corps de rentrée, de façon à estimer les flux thermiques. Les écoulements multifluides soulevant de nombreuses questions de modélisation et des problèmes mathématiques, on étudie une méthode alternative proposée par Abgrall et Saurel sous la forme d'un modèle bifluide discret (DEM). Un grand nombre de difficultes sont rencontrées et trois axes sont dégagés. Le premier introduit les notions de base de la discrétisation volume fini des équations de Navier-Stokes et propose une discrétisation sur maillages hybrides, formés de mailles quelconques, adaptée aux problèmes hypersoniques. Le second concerne l'extension multifluide N-D du DEM, dans un cadre non-structuré. Un passage à la limite permet d'exhiber un modèle original associé au DEM : on peut ainsi proposer de modifier les modèles bifluides à sept équations de façon à obtenir un principe d'entropie phasique. Malgré de bonnes propriétés, le DEM n'est pas adapté au problème posé du fait de sa description continue des particules. Le dernier axe présente une étude dans laquelle un suivi lagrangien de particules ponctuelles est utilisé pour simuler l'évolution et la disparition des particules, mais le calcul de flux pariétaux est impossible du fait de l'absence de convergence de la méthode. Un modèle original permet alors d'évaluer les rebonds des particules, le recul pariétal et les surflux pariétaux. Ce modèle ne dépend pas des matériaux et étend les modèles habituels en hydroérosion. Les annexes présentent la construction de solveurs de Riemann entre fluides purs approchés et exacts, des discrétisations pour le modèles de Baër et Nunziato, et les relations décrivant l'atmosphère, la glace, l'eau, les grandeurs d'interfaces et les flux thermiques.

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Laheurte, Raynald. "Application de la théorie du second gradient à la coupe des matériaux." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12935.

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Les procédés de mise en forme par enlèvement de matière introduisent, lors de la formation du copeau, des phénomènes complexes, relatifs à des domaines aussi variés que la mécanique du solide déformable, la thermique, la corrosion, etc qui rendent difficile la maîtrise des paramètres énergétiques. Des mesures réalisées à l'aide d'un dynamomètre à six composantes permettent de mieux appréhender ces phénomènes. En effet, ce dynamomètre permet de mesurer l'ensemble des actions mécaniques transmises par la liaison mécanique entre la matière usinée (copeau et pièce) et l'outil de coupe. Les mesures révèlent alors la présence de moments, à la pointe de l'outil, non évalués par les modèles de coupe classiques. Une première modélisation tridimensionnelle de la coupe intégrant cette notion de moment et basée sur la théorie des couples de contraintes a été adoptée en 1995, mais elle ne semblait pas, à posteriori, être complètement adaptée aux phénomènes rencontrés lors de la coupe. En effet, des observations poussées des déformations dans le copeau montrent qu'elles ont une évolution non linéaire qui conduisent à l'utilisation de la notion de gradient de contraintes. Ce travail propose donc l'utilisation d'une théorie plus adaptée aux phénomènes présents en usinage. L'objectif principal est alors de développer la théorie du second gradient pour l'application usinage et de déterminer de nouvelles formes de lois de comportement. Pour valider les travaux, des expérimentations sont développées afin de reproduire les déformations de cisaillement générées par un chargement de type ±stick and slipα proches de la sollicitation rencontrée dans le cisaillement secondaire lors de la coupe. L'analyse des résultats démontre la pertinence de l'utilisation de cette théorie dans la modélisation.

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Tessier-Doyen, Nicolas. "Etude expérimentale et numérique du comportement thermomécanique de matériaux réfractaires modèles." Limoges, 2003. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/6053bd07-6cc3-4e47-b2cd-93801a27e7b2/blobholder:0/2003LIMO0030.pdf.

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Vu, Minh Tan. "Applications of the level set method in hydro-geology." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066302.

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Pendant les 20 dernières années, la méthode des fonctions de niveau (Level set method - LSM) a été développée pour résoudre à un problème complexe qui est celui des mouvements de l'interface. Cette technique de simulation représente des surfaces lisses avec précision et permet de suivre leur mouvement. Les avantages de LSM comprennent: a) les quantités géométriques sont calculées facilement, b) la solution est précise et robuste, et c) la topologie est efficacement suivie. Le problème le plus difficile est que cette méthode demande un traitement spécial des conditions aux limites sur la surface lisse. Cette thèse se concentre sur le développement numérique de la méthode des fonctions de niveau et de ses applications à différents problèmes en hydro-géologie, y compris les écoulements compressibles et incompressibles dans les milieux poreux et fracturés. Le mémoire est organisé en quatre parties où la méthodologie et la simulation sont décrites. La Partie 1concoit et développe une nouvelle génération de codes qui est capable d'analyser l'état et l'évolution des milieux poreux. Une comparaison avec le modèle de réseau de pores est présentée dans la Partie 2. La Partie 3 se propose d'analyser l'hydrogéologie sur l'île de Santa Cruz en utilisant les signaux de marée observés. La propagation de gaz compressible à Roselend est simulée dans la Partie 4 qui se concentre sur le réseau de fractures dans la roche cristalline. Le mémoire se termine avec des perspectives pour chaque application en termes de LSM
Over the past 20 years, a class of numerical techniques known as Level set method (LSM) has been developed to tackle one of the most complex problems, namely the interface motions. This simulation technique represents precisely smooth surfaces and it can track their motion. The advantages of the Level set method include a) geometric quantities are easily computed, b) it provides accurate and robust solutions and c) it handles topology propagation effectively. The most challenging difficulty is that this method requires a special treatment of the boundary conditions at the level set surface. This thesis is focused on the numerical development of the Level set method and on its applications to various problems in hydro-geology, including compressible and incompressible flows in porous and fractured media. The memoir is arranged in four parts where the methodology and implementation are completely addressed. Part 1 devises and develops a new generation of basic numerical tools able to analyse the state and evolution of porous media. A comparison with the Porous Network Model (PNM) is presented in Part 2. Part 3 intends to analyse the hydrogeology of the Santa Cruz Island using the observed tidal signals. The compressible gas flow in the Roselend site is simulated in Part 4 which focus on the fracture network in a crystalline rock. The work ends with possible future works for each application in terms of LSM

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Costa, Rémi. "Contribution à l'étude et à la mise en forme d'une cellule de pile à combustible à conduction protonique P. C. F. C." Paris, ENMP, 2009. http://www.theses.fr/2009ENMP0024.

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La filière hydrogène et la pile à combustible apparaissent aujourd’hui comme une alternative crédible à l’utilisation massive des énergies fossiles. Dans le cadre d’un projet ANR piloté par EDF, un consortium s’est intéressé à la réalisation d’une cellule de type P. C. F. C. (Proton Conducting Fuel Cell) opérant à 600° avec BaCe0,9Y0,1O3-α comme électrolyte à conduction protonique. Cette thèse s’inscrit dans ce cadre, et présente l’objectif d’étudier le comportement de ce matériau au frittage et d’évaluer le co-coulage en bande et le co-frittage comme procédé de mise en forme bas coût pour la réalisation d’une demi-cellule anode-électrolyte de type anode support. Le composé BaCe0,9Y0,1O3-α peut être produit aisément par chimie douce. En revanche, le caractère réfractaire de ce matériau impose des paramètres de frittage très sévères entraînant sa dégradation, et l’altération de ses propriétés de transport. Il s’agit de l’endommagement thermique dont nous proposons un premier modèle. L’étude des interactions entre BaCe0,9Y0,1O3-α et NiO, utilisé comme précurseur de nickel dans les cermets d’anode, s’est avérée particulièrement complexe. Elle a permis de mettre en évidence à la fois des effets bénéfiques (agent de frittage) et néfastes (altération des propriétés de conductions) de la diffusion des cations Ni2+. Concernant la mise en forme, la sédimentation des poudres liée à l’instabilité des barbotines et les interactions avec NiO conduisent lors du co-frittage de la demi-cellule à des déformations rédhibitoires. Nous proposons donc une architecture alternative de type « métal support », fondée sur l’utilisation d’une mouse de nickel aux premiers résultats encourageants
Hydrogen and fuel cells are now considered as a potential and credible alternative to the massive use of fossil fuels. In a French project led by EDF, a consortium focused its research on the achievement of a Proton Conducting Fuel Cell (P. C. F. C. ) operating at 600°C for residential use with BaCe0,9Y0,1O3-α as proton conductor. This study was led in this framework and aimed to understand the behaviour of this material during sintering and to assess tape casting and co-sintering as low cost process to shape anode-electrolyte half cells. BaCe0,9Y0,1O3-α can be easily prepared by soft chemistry. However, the refractory behaviour of this material imposes strong sintering parameters which led to its thermal decomposition and the degradation of its transport properties. We propose a model on this thermal damaging. The study of interactions between BaCe0,9Y0,1O3-α and NiO, generally used as nickel precursor in anode cermet, has been particularly complex, and highlighted both benefits (reduction of sintering temperature) and drawbacks (impaired transport properties) of Ni2+ diffusion. About shaping process, sedimentation of powders due to a lack of stability of slurries and interactions with NiO led to prohibitive deformations during co-sintering. As a consequence, a new metal supported approach based on the use of a nickel foam was developed, giving encouraging results

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Faucher, Sébastien. "Modélisation quasi-analytique des composants passifs hybrides planar par la méthode des lignes de transmission." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20153.

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Khelifi, Hamid. "Matériaux argileux stabilisés au ciment et renforcés de fibres végétales : formulation pour extrusion." Lorient, 2012. http://www.theses.fr/2012LORIS277.

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Анотація:

Le principal objectif de cette thèse a été de contribuer à l'étude de la mise en œuvre par extru-sion de matériaux argileux et de la valorisation des matériaux locaux dans l'industrie du bâti-ment. Pour ce faire, des matériaux extrudables à base d'argile (kaolin) stabilisée au ciment ont été formulés. Ces formulations respectent des impératifs environnementaux, en particulier l’utilisation d’une part importante de matériaux argileux (matériau local), et sont susceptibles d’être utilisés comme matériaux de construction (critères mécaniques et thermiques). Des renforts de fibres de lin d'origine végétale ont été incorporés. Ces fibres, comme tout autre type d'inclusions, modifient les caractéristiques rhéologiques par leur effet d'encombrement. Les modifications, amplifiées par le caractère hydrophile du lin, impactent la mise en forme et ont nécessité une étude particulière. Les performances mécaniques des matériaux formulés, l'effet de l'incorporation des fibres ainsi que les bénéfices de la mise en forme par extrusion ont été décrits. Un modèle prédictif de la résistance à la compression des mortiers à forte frac-tion argileuse, basé sur la méthode de Féret, a été développé. Une modélisation de l'écoule-ment d'extrusion axisymétrique à piston des matériaux à forte fraction volumique solide a été réalisée. La modélisation proposée s'inspire de la mécanique des sols. Elle utilise une défini-tion originale du comportement d’un matériau plastique frottant avec notamment la mise en place d’une transition continue d’un comportement plastique pur à un comportement de plus en plus frottant. Finalement, les performances mécaniques et thermiques des formulations optimales ont été comparées à celles des matériaux de construction traditionnels (blocs en béton, béton, briques de terre cuite, béton cellulaire,…). Les impacts de la fabrication des ma-tériaux formulés sur l'environnement ont aussi été évalués et comparés. Il ressort de cette étude que les matériaux argileux stabilisés et extrudés constituent une alternative crédible et durable comme matériaux de construction
The main aim of this thesis was to contribute to the study of the extrusion of cement-clay paste and the valorization of local materials in order to produce extruded building bricks. To do this, extrudable cement-stabilized argillaceous materials (kaolin) have been designed. These mix designs comply with actual requirements concerning environmental impacts (use of a significant proportion of clay) and they may be used as building materials. Bio-based fibers (flax fibers) have been incorporated. As for any other type of inclusions, flax fibers modify the rheological behavior of material at fresh state. Furthermore, their hydrophilic character amplifies the changes and has required a specific study. The mechanical perform-ances of the tested mix design and the positive effect of extrusion process as well as the addi-tion of fiber have been characterized. Such as for concrete, the Féret relationship is shown to be able to predict the compressive strength assuming that kaolin acts as a high water demand aggregate. A model for stiff paste ram extrusion incorporating the filtration phenomenon and the frictional behavior of the granular packing has been developed. This model is based on the soil mechanics approach and is able to predict the transition between pure plastic behavior and frictional plastic behavior. Finally, the mechanical and thermal performances of the cho-sen eco-friendly mix designs have been compared to those of traditional building products (concrete blocks, concrete, clay bricks, AAC. . . ). Environmental impacts of these mix design have also been evaluated and compared. It appears from this study that the extrudable cement-stabilized argillaceous materials comply with legislations concerning environmental impacts thermal comfort. They are also able to present an alternative to actual building products

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Ratte, Julien. "Modélisation d'un réacteur de pyrolyse lente de bois pollué." Pau, 2009. http://www.theses.fr/2009PAUU3019.

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La pyrolyse lente est une solution d'élimination et de valorisation, des déchets de bois, qu’ils soient traités ou non. Il s’agit d’une solution de traitement respectueuse de l’environnement basée sur la dégradation thermique de la matière organique. Un modèle mathématique incluant les transferts de chaleur et de masse et les réactions chimiques de dégradation thermique d’une particule de bois a été créé. Une particule sphérique est chauffée par un flux convectif d’azote. L’avancée du procédé est caractérisée par trois grandes étapes : 1) Séchage de l’échantillon; 2) Chauffe de l’échantillon jusqu’à l’amorçage des réactions de pyrolyse; 3) Pyrolyse et production de char et de matières volatiles. Le modèle mathématique repose sur le concept de la méthode de la prise de moyenne volumique et permet de décrire les profils internes de plusieurs variables (température, humidité, concentration en bois). Ce dernier a été ensuite injecté dans un modèle global de réacteur industriel. Le but final est créer un outil d’aide au dimensionnement et à l’optimisation d’unité de traitement de déchets de bois industrielle
The slow pyrolysis is a solution of elimination and valuation of waste waste, that they are treated or not. It is an environment-friendly solution of treatment based on the thermal degradation of the organic matter. A mathematical model including the transfers of heat and mass and the chemical reactions of thermal degradation of a wooden particle was built. A spherical particle is warmed by a convective stream of nitrogen. The overall process is characterized by three big stages: 1) Drying of the sample; 2) Heating of the sample until the reactions of pyrolysis start; 3) Pyrolysis and production of char and volatile matters. The mathematical model is based on the concept of the method of volume averaging and allows to describe the internal profiles of several variables (temperature, moisture, wood concentration). This last one is then injected in a global model of industrial reactor. The final purpose is to build a tool to assist in designing and optimizing of industrial unit of wood waste

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Mathieu-Balster, Isabelle. "Modelisation des transferts couples de chaleur et de masse dans les milieux poreux non satures ; application a l'etude de l'effet soret." Cergy-Pontoise, 1999. http://www.theses.fr/1999CERG0096.

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Les milieux poreux sont le siege de transferts multiples qui peuvent etre thermiques, hydriques ou solutaux. Ces phenomenes sont importants dans l'etude de la surete des centres de stockages de dechets radioactifs, afin de predire l'eventuel relachement des radionucleides hors des colis. Devant de tels enjeux, il est essentiel de s'interesser aux phenomenes couples habituellement negliges par rapport aux effets directs tels que la loi de fourier, la loi de darcy ou la loi de fick. La premiere partie de ce travail consiste a etablir un modele mathematique rigoureux, a partir de la thermodynamique des processus irreversibles, des transferts se produisant dans un milieu poreux non sature suppose indeformable. A partir du systeme de quatre equations couplees aux derivees partielles obtenu, une modelisation numerique a ete realisee et implantee dans le code calcul cesar-lcpc developpe au laboratoire central des ponts et chaussees. L'accent a ete porte sur l'equation de transfert du solute sous l'influence de la diffusion moleculaire, de la dispersion mecanique et de l'effet soret. Equivalent a la thermodiffusion pour les gaz, l'effet soret traduit l'influence du gradient de temperature sur le transport des solutes.

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Akrache, Radouane. "Prévision de la durée de vie en fatigue des structures 3D par la méthode des éléments finis." Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1998COMP1128.

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Анотація:

Cette étude a pour but de proposer un outil qui permet de prédire la durée de vie en fatigue des structures 3D avec la méthode des éléments finis. L'approche développée est appliquée utilisant les critères de fatigue multiaxiale de Crossland, Sines, Dang Van et Lu. Pour valider la méthodologie développée, des tests de simulation ont été effectués sur des éprouvettes lisses et d'autres entaillées dans le cas de sollicitations simples ou combinées en phase ou hors phase. Au cours de notre étude, nous avons aussi établi une méthode permettant de prévoir par calcul les contraintes résiduelles admissibles nécessaires pour atteindre une durée de vie visée, et une autre méthode permettant de prévoir les coefficients de sécurité. Nous obtenons avec notre approche un outil intéressant de pré-dimensionnement rapide compatible avec les logiciels de CAO et de calcul des structures

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Buzon, Stéphanie Lydie Emma. "Modélisation du comportement mécanique des poutres mixtes sous charges modérées : réponse élastique et comportement au cours du temps." Université Robert Schuman (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR30020.

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Cette thèse concerne les poutres mixtes constituées de profiles (acier, bois,. . . ). Liés à une dalle de béton armé par le biais d'un dispositif de connexion quelconque. La modélisation du comportement instantané tient compte du gisement à l'interface profile-dalle ainsi que des armatures passives de la dalle. La modelisation du comportement à long terme tient compte du glissement à l'interface, du comportement différé du béton et de celui du matériau du profile le cas échéant par le biais de la formulation incrémentale de la vicoélasticité linéaire. Le modèle proposé a pour principal avantage d'exprimer les variables mécaniques à un pas de temps uniquement en fonction de celles du pas de temps précédent. La programmation de ce modèle a été vérifiée par le biais d'une comparaison numérique à la formulation intégrale programmée par d'autres auteurs. Les simulations du comportement instantané et du comportement à long terme ont été confrontées à des résultats d'essais. Les variables mécaniques de l'ingénierie (contraintes, déformations, flèches. . . ) sont correctement évaluées, contrairement au glissement qui est systématiquement surestimé
This thesis is concerned with the composite beams composed of a girder (steel, wood,. . . ) linked to a concrete slab by any connection system. The elastic analysis accounts for the slip at the slab-girder interface and for the slab reinforcement. The time-dependent behaviour accounts for the slip at the interface. For the time-dependent behaviour of the concrete and those of the girder (if it is composed op a viscoelastic material) according the incremental formulation of the linear viscoelasticity. The proposed approach has to main advantage to express the mechanical variables at a step-time only in function of these of the previous step-time. The computation of this model is checked by means of a numerical comparison with the general integral formulation computed by other authors. The simulations of the elastic behaviour and the time-dependent one are compared to test data. The engineering mechanical variables (stresses, strains, deflections) are accurately evaluated but the slip is always overestimated

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Blasselle, Alexis. "Modélisation mathématique de la peau." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066451.

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De la découverte mécanique de la peau Modélisée comme le siège d'une interaction Entre un fluide et des fibres disposées en réseau, Dont le nombre, par homogénéisation, Tend vers l'infini comme epsilon diminue, Nous déduisons une loi de comportement Viscoélastique (linéaire), c'est un début, Car notre enveloppe réagit similairement Lorsque l'on appuie délicatement dessus Et se remet en place avec un laps de temps. Nous poursuivons notre fabuleux voyage En suivant les photons qui, dans le tissu, Bien que dispersés et spécialistes des virages Obéissent sagement à l'équation bien connue Du transfert radiatif, que nous décortiquons Pour un milieu multicouches infini plan. Pour le problème direct, tout d'abord, nous montrons L'existence de la fonction modélisant La densité de proba de nos ptits photons. Vient l'étude du problème inverse suivant: Peut-on retrouver certaines informations Sur la physiologie interne de notre chair De mesures extérieures que nous réalisons En éclairant la peau sous diverses lumières. Ces deux premiers travaux furent implémentées, Car nous faisons des mathématiques appliquées. Nous poursuivâmes par une étude sans rapport De macroéconomie: le banquier central Doit régler les taux d'inflation, mais pas trop fort, Juste comme nos formules, pour l'équilibre idéal. Le détour continue via un nouveau sentier: L'homogénéisation fractale, zone fantastique Que nous essayames humblement de défricher, En la comparant à sa voisine périodique. Enfin, reprenant les chemins mécaniques, Nous abordâmes un modèle non-linéaire, Seulement pour dériver, en avant première, Quelques petites estimations un peu techniques.

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Dargnat, Frédéric. "Modélisation semi-analytique par approche énergétique du procédé de perçage de matériaux monolithiques." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13216.

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Le but de ce travail est d'analyser et de modéliser les phénomènes ayant lieu lors d'une opération de perçage de façon à fournir des résultats utilisables pour d'autres modèles d'étude des outils coupants. Le modèle présenté permet donc d'obtenir, le torseur des actions mécaniques et également les champs de contrainte et de température pour toutes les surfaces actives du foret. La modélisation proposée comprend la modélisation de la géométrie de l'outil ainsi que la modélisation complète des phénomènes thermomécaniques présents en perçage, incluant, en outre des phénomènes de coupe, l'influence de l'acuité d'arête et de l'âme du foret. Les principes de la modélisation utilisés permettront d'adapter ce modèle à de nombreux matériaux à partir d'un minimum de paramètres. Les moyens expérimentaux originaux mis en place ont permis d'étudier la validité du modèle. Grâce à l'étude approfondie qui en a découlée, l'origine des sources d'erreurs a pu être mise en évidence. Ceci a montré les limitations de la loi de comportement utilisée pour des applications en usinage. Les résultats que le modèle permet de déterminer ouvrent de nombreuses perspectives sur l'étude de la prévision du comportement des outils coupants.

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Maxim, Adrian. "Macromodélisation SPICE comportementale des dispositifs semi-conducteurs et composants magnétique de puissance." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT048H.

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Les travaux présentés dans cette thèse ont pour objet le développement de nouveaux modèles SPICE comportementaux, basés sur les phénomènes physiques des composants mais utilisant les méthodes de modélisation comportementale. Les principaux avantages sont d'une part la modélisation aisée des phénomènes physiques supplémentaires en les décrivant par des équations non linéaires et d'autre part la réduction du temps de calcul et l'augmentation de la précision. Cette méthodologie permet la transportabilité sur divers simulateurs "spice". Elle est appliquée aux principaux composants de puissance et aux composants magnétiques. Ce travail commence par une synthèse des méthodes de modélisation existantes. Les autres chapitres décrivent la méthodologie utilisée pour chaque composant. Le chapitre II présente les principes de la modélisation comportementale dans les simulations de circuits et définit des éléments de base utilisés dans la modélisation des composants de puissance et des circuits magnétiques : - nouveau modèle de transistor de puissance incluant les effets de forte injection, les phénomènes d'avalanche ainsi que la modélisation thermique et les seconds claquages ; - modélisation des GTO et SCR : méthode utilisable tant au niveau circuit que système. Utilisation de la méthode mixte (analogique et digitale); - modélisation des transistors MOS de puissance. Modèle défini à partir des équations de puissance et incluant les capacités parasites ainsi que la diode de "Body". Prise en compte des phénomènes thermiques; -modèle D'IGBT basé sur les équations de diffusion. Modélisation des capacités parasites par une équation linéaire par morceaux. Prise en compte également des effets thermiques; - modélisation des composants magnétiques non linéaires. Représentation électrique des courbes B-H. Prise en compte du comportement en fréquence et en température. Modèle bien adapté à la majorité des noyaux magnétiques (y compris les noyaux amorphes. Simulation de transformateurs. Chaque modèle est validé par comparaison des résultats de simulation et ceux expérimentaux présentés par les constructeurs. Pour chaque composant, l'auteur propose également une méthode d'extraction des paramètres de modèles.

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Porque, Jerome. "Développement de dispositifs optiques intégrés à base de matériaux organiques-inorganiques." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20158.

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Les travaux de cette these s'inscrivent dans le contexte de recherche et de developpement de nouveaux dispositifs pour les telecommunications optiques a haut debit. L'etude s'appuie sur un cycle de developpement : modelisation (propagation du champ apres decomposition modale) - realisation de dispositifs tests et caracterisation. Les performances obtenues sont encourageantes et prometteuses pour l'avenir du materiau organique-inorganique qui a ete choisi : des structures guidantes unimodales et multimodales performantes et des circuits optiques integres operationnels aux longueurs de telecommunications ont ete concus et fabriques.

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Taifi, Elhadi. "Modélisation des matériaux ferroélectriques de structure Bronze de Tungstène (TTB)." Amiens, 2010. http://www.theses.fr/2010AMIE0109.

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Le but de notre travail est de proposer un nouveau modèle théorique qui pourrait expliquer les diagrammes de phase expérimentaux des matériaux ferroélectriques de structure de bronze quadratique de Tungstène (TTB) en utilisant différentes approches numériques. Dans la première partie, nous avons déterminé les variations de la température de transition en fonction des interactions entre atomes en utilisant la méthode de champ moyen, le diagramme de phase obtenu ne confirme pas les résultats trouvés expérimentalement. La deuxième étude que nous avons élaborée utilise la méthode numérique de Monte Carlo basée sur l’algorithme de Metropolis qui permet de calculer les différentes polarisations et susceptibilités dans les composés ferroélectriques afin de déterminer les températures de transitions et d’établir le diagramme de phase. Nous avons ensuite développé la théorie phénoménologique de Landau et la théorie de champ effectif basée sur le modèle d’Ising pour déterminer le diagramme de phase des matériaux ferroélectriques de structure TTB. Les Diagrammes obtenus par ces différentes méthodes sont en bon accord avec ceux réalisés au sein des laboratoires LMCN de Marrakech et LPMC d’Amiens d’une part et avec la littérature d’autre part
The objective of this thesis is to propose the theoretical model describing the experimental phase diagram of ferroelectric materials of structure of Tetragonal Tungsten Bronze (TTB). In the first part (chapter BI), we determine, using the method of mean field, the variation of transition temperatures as function of interaction between ferroelectric dipoles. In the second part (chapter BII), we use the numerical Monte Carlo method based on the Algorithm of Metropolis, which enables us to understand the realizing phase diagram, the symmetry of corresponding phases and calculate the corresponding transition temperatures. In the third (chapter BIII) chapter we develop the phenomenological Landau theory and the theory of effective field based on the Ising-like model to determine the phase diagram of ferroelectric materials of structure TTB. The results obtained by these methods are in good agreement with the experiments performed in the laboratories LPMC of Amiens and LMCN of Marrakech and with other experimental data available in the literature

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Alboin, Clarisse. "Deux outils mathématiques pour modéliser l'écoulement et le transport de polluants dans un milieu poreux fracturé." Paris 9, 2000. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=2000PA090024.

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Les fractures, qui sont des chenaux de circulation privilégiés, modifient grandement l'écoulement et le transport de polluants dans un milieu. Nous nous intéressons aux fractures colmatées que nous assimilons a des milieux poreux ayant une grande perméabilité. Leur présence génère de fortes hétérogénéités. Notre motivation a été d'étudier des techniques permettant de modéliser les transferts de fluide et de contaminants entre la roche et les fractures. Dans cette thèse, nous proposons deux méthodes numériques adaptées à deux échelles de fracturation. La présence d'un réseau de petites fractures est prise en compte par une modèle double porosité. Ce modèle est obtenu via une homogénéisation du milieu fracture, il est compose des équations standard d'écoulement et de transport dans un milieu poreux auxquelles on a ajoute un terme de couplage qui gère les échanges entre la roche et les fractures. Ce terme de couplage est calcule via la résolution de problèmes auxiliaires qui sont des problèmes de diffusion définis en chaque point de l'espace. Vu le grand nombre de ces problèmes, il est déterminant de les résoudre efficacement. Nous avons montre qu'une résolution analytique est préférable a une discrétisation classique. Pour traiter les fractures plus importantes, nous avons développe une méthode de décomposition de domaine. L’ouverture des fractures étant faible devant les dimensions du site de stockage, nous avons assimile les fractures a des interfaces a travers lesquelles la pression et la concentration sont continues et les flux sont discontinus, contrairement a une décomposition de domaine classique, il s'agit, ici, d'une condition de transmission non locale. La différence des flux provenant des sous-domaines intervient comme un terme source dans les fractures. Les modèles d'écoulement et de transport dans les sous-domaines et dans les fractures ont été obtenus via une analyse asymptotique.

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Falcon, Bruno. "Etude expérimentale et modélisation d'une cuve de stockage du froid par utilisation de matériaux à changement de phase encapsulés." Pau, 1995. http://www.theses.fr/1995PAUU3019.

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Анотація:

L'utilisation de l'énergie latente, en vue du stockage du froid, par les avantages qu'elle propose, s'adapte à de nombreuses applications industrielles. Pour réaliser cette fonction, la société Cristopia propose un dispositif où le matériau à changement de phase (MCP) est confiné dans des enveloppes plastiques sphériques (nodules) qui prennent place dans une cuve. Un fluide caloporteur circule à travers les nodules, cristallisant (stockage) ou fondant (destockage) le MCP. Le but de notre étude, a été de déterminer l'influence de divers paramètres (débit, température du fluide, sens de circulation, position de la cuve, systèmes diffusant le fluide, MCP) sur les stockages et les destockages d'énergie latente, à partir d'une cuve expérimentale de dimension réduite, remplie de nodules et interieurement équipée de thermocouples. Dans le cas d'une évolution des plans isothermes perpendiculaires au sens de l'écoulement, nous avons conçu les modélisations du stockage et du destockage. Nous avons vérifié la bonne adéquation entre les calculs et les résultats expérimentaux.

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Piacenza, Guy. "Nouveaux matériaux énergétiques, modélisation et préparation de polyamines hétérocycliques." Aix-Marseille 3, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX30081.

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Анотація:

Notre travail porte sur la recherche de nouveaux materiaux energetiques en particulier sur la modelisation et la preparation de polyamines heterocycliques. Nous avons realise une approche integree de synthese de precurseurs de nitramines heterocycliques orientee par la prediction de leur structure moleculaire et de leurs proprietes physico-chimiques. Nous avons axe nos syntheses sur des molecules cage basees sur une chimie du glyoxal, du formaldehyde et des amines. Nous avons ainsi etudie successivement des molecules monocycliques de type hexahydro-s-triazine, bicycliques apparentees au glycolurile puis polycycliques avec les squelettes de l'adamantane et de l'isowurtzitane. Nous avons synthetise des methylene bisamides non carboxyliques qui vont servir a introduire de nouveaux liberables. Nous avons effectue la premiere etude de fond (experimentale et theorique par la methode am1) sur la nitration des amines substituees avec 14 groupements liberables differents afin de mieux comprendre le mecanisme de cette reaction. Nous avons ainsi obtenu un classement des groupements liberables electrophiles qui est en bon accord avec l'etude experimentale. Grace a la mecanique quantique et moleculaire, nous avons effectue une etude comparative modelisation moleculaire-structures par rayons x pour deux familles de composes, precurseurs de materiaux energetiques : les tetraaza bicylo3. 3. 1nonane-diones et les hexahydro-s-triazines. Nous avons developpe une methode de prediction de la densite des solides et des liquides a partir de la mecanique moleculaire et avons realise une analyse critique des methodes existantes afin de faire le point sur leurs possibilites, leurs ameliorations possibles et sur leurs limites.

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Tonon, Claire. "Modèle de comportement des revêtements de contrôle thermique en environnement spatial simulé." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2000. http://www.theses.fr/2000ESAE0014.

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Дисертації з теми "Turbogénérateurs – Matériaux – Modèles mathématiques"

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