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Dispositifs absorbants à base de matériaux à double porosité dans des champs acoustiques complexes
No full textL\u27usage des matériaux poreux acoustique dans les systèmes absorbants est très répandu, et touche des domaines de plus en plus diversifiés, tels que le secteur du bâtiment, l\u27industrie automobile et aéronautique, les équipements des espaces publics et environnementaux, ou encore les usines (encoffrements de machines, traitement des locaux industriels). Les matériaux poreux, souvent performants en moyennes et hautes fréquences, présentent d\u27importantes défaillances en basses fréquences, alors que beaucoup de spectres de bruits rencontrés dans les divers secteurs cités plus haut, présentent une énergie importante dans cette gamme fréquentielle. Un moyen d\u27améliorer les performances des matériaux poreux est le concept de double porosité. Il a été démontré que sous certaines conditions, les matériaux méso-perforés ont de meilleures performances en absorption en basses fréquences, lorsqu\u27ils sont excités par onde plane en incidence normale et couplés à un support rigide. Dans des conditions réelles, les champs acoustiques sont plus complexes, et les matériaux poreux sont souvent couplés à d\u27autres éléments, tels que des supports flexibles, ou des voiles. Il est donc important de prendre en compte l\u27interaction entre ces éléments et les matériaux méso-perforés, ainsi que la nature des champs acoustiques en présence, afin d\u27évaluer au mieux les performances des systèmes absorbants basés sur ce concept
Caractérisation mécanique des matériaux pour les micro/nanosystèmes : procédés applicables aux épaisseurs submicroniques
No full textCe travail s\u27inscrit dans le contexte actuel de la réduction des dimensions des microsystèmes électromécaniques (MEMS). Afin d\u27optimiser leurs performances, il est nécessaire de caractériser les principales propriétés mécaniques des matériaux en films minces mono et multicouches d\u27épaisseurs submicroniques les constituant. L\u27objectif de ce travail est d\u27évaluer plusieurs méthodes de caractérisation mécanique statiques ou dynamiques adaptées aux épaisseurs submicroniques. La démarche expérimentale consiste à caractériser différentes microstructures déformables qui sont réalisées par les microtechnologies silicium : membranes et micropoutres de différentes géométries. Les expériences sont menées sur des matériaux de référence de la microélectronique en films minces autoportés. Les principales méthodes de caractérisation sont : le gonflement de membrane, l\u27application d\u27une force ponctuelle sur membrane, la vibrométrie appliquée à des membranes et la flexion de micropoutres. Des simulations par éléments finis sont effectuées sur ces structures de test afin de valider ou d\u27optimiser les modèles mécaniques régissant leur comportement. Un comparatif de ces méthodes expérimentales est établi. L\u27intérêt de l\u27utilisation de la microscopie en champs proche est démontré pour l\u27étude de structures submicroniques. Une nouvelle méthode optique, basée sur la microscopie à force atomique, est abordée afin de caractériser des micropoutres par l\u27étude de leurs fluctuations thermiques
Stabilité des structures en pisé: Durabilité, caractéristiques mécaniques
No full textLa construction de bâtiments en pisé est une technique ancienne qui connaît un nouvel essor aujourd\u27hui dans le monde grâce à la performance énergétique de ce matériau dans tout le cycle de vie d\u27un bâtiment: phases de construction, d\u27occupation et de démolition. Ce point fort permet de considérer le pisé comme un matériau prometteur du secteur du bâtiment dans le contexte du développement durable. Pourtant, il subsiste des problèmes de quantification de la durabilité, des performances mécaniques et thermiques qui empêchent la population d\u27utiliser ce matériau. Cette thèse est consacrée à l\u27étude de ces problèmes, notamment les deux premiers. L\u27étude de la durabilité du pisé a été réalisée sur les murets en pisé exposés pendant 20 ans dans les conditions naturelles sur site. Une méthode de mesure de l\u27érosion des murs en pisé est mise au point à partir de la méthode de stéréophotogrammétrie. Des résultats obtenus ont montré une durée de vie de plus de 60 ans pour des murs en pisé non-stabilisé. L\u27étude des caractéristiques mécaniques en compression du matériau pisé a été réalisée sur trois échelles différentes. La première est l\u27échelle des murs sur site. Des mesures dynamiques ont été réalisées sur site pour déterminer des fréquences propres des murs. Le module d\u27élasticité est déterminé à partir des fréquences propres mesurées en utilisant une modélisation par éléments finis. La deuxième est l\u27échelle des échantillons représentatifs du matériau pisé (des dimensions proches des murs sur site) fabriqués et testés en laboratoire. Finalement, en ce qui concerne la dernière échelle (microscopique), des essais sont réalisés sur des blocs de terre comprimée (BTC) équivalents
Modèles de sécurité logicielle pour les plates-formes à composants de service (SOP)
No full textLes plates-formes à composants de service (SOP pour Service-oriented Programming) sont des environnements d\u27exécution génériques qui garantissent des applications conçues selon un modèle architectural propre. Cependant, peu d\u27outils existent pour garantir l\u27innocuité des composants installés. Nous proposons par conséquent d\u27adapter les méthodes d\u27Assurance de Sécurité Logicielle pour les plates-formes SOP, d\u27effectuer une analyse de sécurité correspondante et de fournir des mécanismes de protection adaptés. Les mécanismes de protection proposés sont OSGi Robuste (Hardened OSGi), un ensemble de recommandations pour l\u27implémentation de plates-formes OSGi, CBAC (Component-based Access Control), un mécanisme de contrôle d\u27accès flexible mis en uvre à l\u27installation, et WCA (Weak Component Analysis) qui identifie les vulnérabilités exploitables dans les composants SOP selon l\u27exposition du code. CBAC et WCA utilisent l\u27analyse statique du Bytecode pour automatiser la validation des composants lors de leur installation
Revêtements hybrides organique-inorganique synthetisés à partir de la chimie sol-gel d\u27organosilanes et de polyamidines
No full textLes polyamidines, et en particulier les polyamidines aliphatiques, ont la capacité dinteragir avec des donneurs de protons et de former des complexes ioniques. Cette remarquable propriété chimique peut être exploitée pour utiliser ces polymères dans de nombreuses applications. Toutefois, en raison de leur faible propriété mécanique, les polyamidines aliphatiques nont pas encore été utilisées en tant que matériau. Lobjectif de ce travail est de concevoir des matériaux hybrides organique/inorganique à partir de polyamidines et de la chimie sol-gel. Dans de tels matériaux, la phase organique est combinée avec une phase inorganique résultant des réactions dhydrolyse et de condensation de précurseurs à base de silicium. Selon la classification des matériaux hybrides O/I, deux types de matériaux hybrides peuvent être synthétisés : les matériaux hybrides de classe I et de classe II, différant par la nature des interactions entre les phases organique et inorganique. Dans notre étude, des matériaux de classe I sont obtenus par hydrolyse et condensation dun alkoxide de métal tel que le tetraethoxysilane, TEOS, en présence dune solution de polyamidine. Les premiers résultats nous ont conduit à concentrer notre étude sur les matériaux hybrides de classe II puisque la cohésion des matériaux de classe I était trop faible. Ceci sexplique par les faibles masses molaires des oligomères de polyamidine. Dans le cas des matériaux hybrides de classe II, les oligomères de polyamidine ont été précédemment fonctionnalisés par du glycidyloxypropyltriethoxysilane, g-GPS, dans le but de greffer des groupements alkoxides, sur les fins de chaînes , qui seront hydrolysés et condensés dans une seconde étape. La fonctionnalisation a été réalisée sur les groupements amine terminaux des polyamidines avec un ratio molaire amine primaire-époxy de 1:1 et 1:2. Ensuite, la fonctionnalisation de la polyamidine a été étudiée par le biais de composés modèles. Des films libres ont été élaborés à partir de solution déthanol avec des teneurs en silicium content autour de 6% en poids. Le comportement thermo-mécanique a été étudié en relation avec la morphologie de la phase inorganique dispersée analysée par MET (Microscopie électronique à transmission). Linfluence des paramètres tel que le ratio de fonctionnalisation et les conditions de synthèse sur les morphologies finales ont été étudiés
Organisation et pilotage des services sur le trajet des urgences
No full textL\u27exigence des soins à apporter aux patients accueillis aux urgences combinée au contexte économique impose aux établissements hospitaliers, surtout aux Services d\u27Accueil et d\u27Orientation des Urgences (SAU), des décisions rapi-des ainsi que l\u27optimisation de l\u27emploi des ressources matérielles et humaines pour maintenir la fluidité des patients sans pour autant compromettre la qualité de soins. Nous proposons à travers ce mémoire de thèse des solutions appro-priées aux services d\u27urgence permettant d\u27améliorer la prise en charge des urgences dans une vision globale inté-grant l\u27ensemble des interactions entre les différents acteurs et entre les différents flux de patients. La première partie concerne l\u27analyse des problématiques de la filière des urgences dans un contexte socio-économique du système de santé français. La deuxième partie présente la modélisation et la simulation du processus de prise en charge des ur-gences, ainsi que deux propositions d\u27amélioration (Gain d\u27efficacité pour le médecin et Parcours rapide). La troi-sième partie se focalise sur la gestion des lits d\u27hospitalisation en aval des urgences, un modèle mathématique est dé-veloppé pour optimiser la planification des lits en tenant compte des flux des patients urgents et programmés. En conclusion, nous étudions l\u27impact de la connaissance des disponibilités en lits d\u27aval au service d\u27urgence, et la pla-nification des admissions en aval des urgences par le biais du couplage de méthodes de Simulation et de Recherche opérationnelle
Synthesis and optical properties of fluorescein encapsulated in gold (core)/silica (shell) architectures. How gold renders particles brighter
No full textLe sujet de la thèse concerne l\u27élaboration et la caractérisation de nanostructures de silice contenant à la fois des fluorophores organiques et des nanoparticules d\u27or. Précisément, il sagit darchitectures de type cur coquille (cur=or, coquille=silice) préparées en utilisant les méthodes de la chimie sol-gel. Dans la première partie du travail consacrée à lélaboration, nous avons démontré que la technique de microémulsion permettait lencapsulation simultanée de molécules organiques et de nano-objets métalliques dans des billes de silice. En particulier, nous avons montré par microscopie électronique à transmission que la formation préliminaire dun cur dor à lintérieur des micelles avait un effet structurant sur les coquilles de silice, conférant aux architectures finales un strict contrôle de la taille, de lhomogénéité et de la morphologie. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons apporté la preuve que les objets ainsi réalisés présentaient des propriétés optiques inédites. En effet, on peut en augmenter la luminescence par simple incorporation de quantités grandissantes de fluorophores organiques sans se heurter à la limitation habituelle générée par le « quenching de concentration ». Dans le but délucider ce phénomène, nous avons étudié systématiquement les propriétés optiques de ces architectures par des mesures de fluorescence (pour en déterminer le rendement quantique) et en temps résolu (pour en déterminer la durée de vie). Nous avons conclu que, contrairement aux prédictions de la littérature, la présence de particules dor ne modifiait que très peu la vitesse de désexcitation radiative des fluorophores mais, en revanche, en diminuait de manière nette celle de désexcitation non radiative. Pour parfaire la compréhension de ce dernier phénomène, nous avons mesuré les vitesses de transfert d\u27énergie entre fluorophores par des mesures d\u27anisotropie stationnaire et dépendante du temps. Ces mesures montrent que, si la présence dor accélère dun facteur significatif la vitesse de transfert, ceux-ci se font aussi de manière plus sélective. Les transferts dexcitation vers les dimères organiques (se comportant comme des puits de fluorescence) deviennent alors très peu probables, ce qui permet dexpliquer finalement la quasi-suppression du « quenching de concentration » .Les résultats obtenus dans cette thèse ouvrent la voie au développement de sondes plus performantes dans les domaines de la bio-détection et de limagerie de fluorescence
Simulation et expérimentation en mise en forme de renforts composites 3D interlocks
No full textDe par leur ratio résistance/poids très avantageux, les matériaux composites trouvent de plus en plus d\u27applications notamment, dans le domaine aéronautique. Or la sensibilité des multicouches aux délaminages limite principalement leur usage à des parties non structurelles. Pour éviter ce problème et étendre le domaine d\u27application des matériaux composites, les tissés interlock ont été développésleur tissage " dans l\u27épaisseur " donne à ces matériaux une meilleure tolérance aux dommages et leur ouvre des applications telles que les aubes de soufflantes de réacteurs d\u27avions. De plus, le procédé R.T.M. utilisé dans ce cas permet de produire à moindre coût des pièces de géométries complexes. Dans ce contexte, il est capital de bien connaître les propriétés des pièces finies, que ce soit du point de vue du comportement dynamique ou de la tenue à l\u27impact. La simulation du formage des renforts 3D présente donc un intérêt majeur connaissant l\u27influence des directions de mèches sur le propriétés de la pièce finie. Nous introduisons un élément fini Lagrangien, semi discret permettant de simuler la mise en forme de préformes interlocks. Deux modèles sont considérés pour prendre en compte l\u27intégralité du comportementla tension dans les mèches est modélisée de manière discrète alors que les autres contributions le sont par un modèle continu. L\u27autre volet de ce travail est consacré à la caractérisation expérimentale des interlocks en traction, compression et cisaillement. Puis à l\u27identification du modèle. L\u27élément, implémenté et validé dans un code de calcul en dynamique explicite développé au laboratoire, permet alors des simulations de mise en forme de renforts interlocks 3D validées par l\u27expérience
Détermination expérimentale et modélisation des propriétés radiatives de matrices nanoporeuses de silice
No full textLes superisolants thermiques sont largement étudiés car il permettraient de réduire les émissions de CO2. Nous voulons modéliser les propriétés radiatives de matrices nanoporeuses de silice qui sont les composants majeurs de ces matériaux. Des échantillons ont été fabriqués puis caractérisés sur la plage de longueur d\u27onde [250 nm20 mm]. Nous avons ensuite calculé leurs propriétés radiatives avec une méthode inverse. Les échantillons étant constitués de particules quasisphériques, nous avons modélisé leurs propriétés radiatives avec la théorie de Mie. La notion de diffuseur représentatif nous permet d\u27obtenir un accord satisfaisant sur l\u27ensemble de la plage de longueurs d\u27onde étudié, sauf aux petites longueurs d\u27onde (l 1µm) car la théorie de Mie ne peut pas prendre en compte la structure des agrégats. Nous avons donc développé un code basé sur l\u27approximation dipolaire discrète qui améliore les résultats, les calculs se basant sur des agrégats générés avec différents algorithmes
Silicium poreux pour capteurs MEMS résonants intégrés
No full textNotre travail s\u27inscrit dans le cadre de l\u27intégration et de la miniaturisation de nouvelles fonctionnalités sur des dispositifs élémentaires réalisés en microtechnologie sur silicium et ayant pour but des applications type capteur ou actionneur. Les propriétés diélectriques avérées du silicium méso-poreux (SiP) intégrables en couches épaisses (jusqu\u27à 400 µm) font de ce matériau un candidat idéal pour l\u27amélioration de l\u27isolation électrique des dispositifs en régime RF. Une méthode originale de caractérisation électrique du SiP a été mise au point et validée par le couplage entre mesures expérimentales et simulation numériques par éléments finis. La variation fréquentielle de la conductivité électrique du SiP a ainsi été mise en évidence et quantifiée dans une gamme allant de 100 MHz à 1 GHz. De nombreuses voies d\u27optimisation de micro résonateur ont été ainsi démontrées comme l\u27oxydation du SiP, sa combinaison avec le SiO2, ou l\u27architecture double face. La réalisation de membranes poreuses sensibles a permis de caractériser mécaniquement la faible rigidité du SiP pour la première fois avec la méthode directe du bulge test. Un module d\u27Young de 5 GPa pour une porosité de 73% a été mesuré ce qui est en accord avec les modèles analytiques précédemment développés. L\u27intégration d\u27élément inductif sur des membranes composites en Si/SiO2 a conduit à l\u27obtention de deux actionnements vibratoires des membranes à des modes fréquentiels différents (quelques Hz et 10 kHz) et reposant respectivement sur des stimulations électromagnétiques et par effet Joule. L\u27intégration des propriétés d\u27isolation et de souplesse du SiP pour ces fonctionnalités est une perspective importante de développement de ces dispositifs