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Adaptation d\u27applications pervasives dans des environnements multi-contextes
No full textLes systèmes pervasifs ont pour objectif de rendre l\u27information disponible partout et à tout moment. L\u27un des problèmes majeurs de ce type de systèmes concerne l\u27adaptation au contexte d\u27utilisation. Dans ce travail de thèse, nous proposons une stratégie complète, générique et évolutive d\u27adaptation d\u27applications au contexte d\u27utilisation sur trois volets: (i) les services offerts à l\u27utilisateur, (ii) les données renvoyées par ces services et (iii) leur présentation à l\u27utilisateur. La stratégie que nous avons élaborée atteint deux objectifs : (i) intégrer la sensibilité au contexte dans l\u27application de façon incrémentale et (ii) garantir l\u27adaptation à partir d\u27une description simple des services offerts à l\u27utilisateur. Nous avons mis en uvre cette stratégie en développant une plateforme d\u27adaptation d\u27applications au contexte d\u27utilisation. Nous avons également validé nos modèles et notre approche d\u27adaptation sur une application médicale de suivi de patients dialysés à domicile
Modulation du travail de sortie de grilles métalliques totalement siliciurées pour des dispositifs CMOS déca-nanométriques
No full textLes transistors Métal-Oxyde-Semiconducteur à effet de champ (MOSFETs) atteignent aujourd\u27hui des dimensions nanométriques. Afin de pouvoir améliorer les performances, la densité d\u27intégration et le coût des circuits électroniques, il est intéressant d\u27implémenter de nouveaux matériaux tels que des grilles métalliques. Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l\u27étude des siliciures de nickel et plus particulièrement sur la modulation du travail de sortie effectif de grilles métalliques totalement siliciurées. En effet, pour des dispositifs CMOS, et plus particulièrement pour des applications haute performance, il est utile de pouvoir faire varier ce travail de sortie effectif vers des valeurs correspondant aux bords de bande du silicium. Cette étude s\u27articule autour de trois axes principaux de recherche: la formation du siliciure de nickel, la modulation du travail de sortie sur SiO2 et sur diélectrique à haute permittivité, et enfin l\u27intégration de la grille totalement siliciurée. Ainsi, dans un premier temps, nous sommes nous plus particulièrement intéressés à la formation des siliciures de nickel dans des grilles Poly-Si où tout le silicium est consommé lors de la réaction. Puis, des capacités MOS totalement siliciurées ont été réalisées afin d\u27étudier la modulation du travail de sortie par pré-implantation de la grille Poly-Si et par le contrôle de la phase en contact avec le diélectrique de grille. Enfin, dans une perspective d\u27intégration de la grille totalement siliciurée, différentes voies ont été explorées
Conception et réalisation d\u27une instrumentation dédiée à la prédiction du confort d\u27assise et à la prévention des escarres
No full textLa mesure objective du confort ressenti est une nouvelle étape nécessaire dans le domaine de l\u27habitat intelligent et la prévention médicale. L\u27objectif de cette thèse est la conception et le développement de nouveaux moyens d\u27étude du confort d\u27assise et de prévention des escarres. A partir d\u27une étude physiologique du confort et du processus de formation des escarres, deux solutions principales sont proposées. La première est la mise en oeuvre d\u27une méthodologie multi-paramétrique, basée sur la mesure de l\u27activité du Système Nerveux Autonome. La deuxième est basée sur la conception d\u27une matrice de capteurs actifs de mesure de pression d\u27interface. Les premières expériences sont présentées à la fin de ce mémoire
Intégration de capteurs nanomécaniques sur CMOS par des méthodes émergentes de nanolithographie
No full textCette thèse a fait l\u27objet d\u27une co-tutelle entre le Dr. F. Pérez-Murano du CNM-CSIC de Barcelone (Espagne) et le Pr. G. Brémond de l\u27INSA Lyon/INL-CNRS. Ce travail comporte deux aspects principaux: l\u27un porte sur la conception et l\u27actionnement d\u27un dispositif nanomécanique intégré sur CMOS, et l\u27autre sur des techniques de nanofabrication. Un résonateur nanomécanique de silicium a été modélisé et conçu, puis les avantages et la faisabilité d\u27une intégration monolithique avec circuiterie CMOS ont été étudiés. Les NEMS/CMOS sont en effet des systèmes prometteurs qui combinent des propriétés de transduction extraordinaires, grâce à la partie mécanique mobile, avec la possibilité de détecter électriquement le signal de sortie dans des conditions améliorées puisque les capacités parasites de sortie sont drastiquement réduites. Le signal capacitif de résonance peut ainsi être collecté, amplifié et conditionné sur chip au travers d\u27un circuit CMOS. Ces dispositifs ont ensuite été fabriqués en combinant une technologie CMOS standard avec des méthodes émergentes de nanolithographie, en particulier avec la lithographie nanostencil dont il a fallu optimiser les conditions d\u27application et la résolution. Le bon fonctionnement des dispositifs NEMS/CMOS ainsi fabriqués a pu être démontré en caractérisant dans l\u27air et le vide la réponse fréquentielle des nanostructures résonantes au travers d\u27un circuit CMOS spécifiquement conçu pour la détection. Finalement, ces résonateurs ont été implémentés comme capteurs de masse ultra-sensibles dans quatre applications distinctes: par la même l\u27extrême versatilité et les hautes performances de ces capteurs ont été démontrées
Évaluation du rôle des activités microbiennes dans le devenir de déchets essentiellement minéraux en fonction du scénario de valorisation ou de stockage
No full textLa thèse vise à élaborer une méthodologie permettant dévaluer lévolution microbienne possible de déchets solides, majoritairement minéraux et contenant une certaine fraction de matière organique, en fonction de scénarios donnés. Le travail propose dabord une synthèse bibliographique des aspects fondamentaux de la biodétérioration de déchets essentiellement minéraux et la synthèse des procédures existantes dévaluation bio-physico-chimique des déchets. Dans une deuxième phase, létude cherche à examiner la pertinence et ladaptabilité des tests existants dévaluation de la biodégradabilité et plus globalement de suivi du comportement des déchets dans différents scénarios de gestion (valorisation ou stockage). A partir de ces observations, des adaptations ou de nouvelles procédures ont été mises au point afin de proposer une méthodologie générale permettant dévaluer la biodégradabilité de déchets majoritairement minéraux contenant une fraction plus ou moins importante de matière organique. Pour cela, cinq déchets minéraux différents de part leur nature, leur process de fabrication, leur état de maturation, , ont été sélectionnés. De nombreuses analyses physico-chimiques (analyses élémentaires des majeurs et mineurs, analyses de la fraction carbonée, essais de lixiviation, essais ANC, ) et biologiques (analyses quantitatives de la microflore et de sa biodiversité, essais de comestibilité, de biodégradabilité intrinsèque et de biolixiviation) ont été effectuées afin de caractériser le plus largement possible ces déchets. Cette étude montre clairement que la réalisation de lensemble de ces essais nest pas indispensable pour étudier le comportement dun déchet dans un scénario donné mais aussi que deux déchets a priori assez similaires peuvent se comporter différemment. Le choix des essais à réaliser doit donc être fait en fonction des objectifs recherchés et adapté à chaque déchet en fonction du scénario de gestion. La synthèse de ce travail montre que dans la plupart des cas, les essais de longues durées sont à privilégier car lactivité microbienne nécessite des phases dadaptation parfois très longues (par exemple, une production de méthane a été mise en évidence après 500 jours dincubation). Bien que le temps est important dans le développement de lactivité microbienne, lanalyse statistique des données a montré quil ne jouait pas le rôle principal dans la variabilité des résultats obtenus mais que les différences entre les déchets et principalement les conditions dincubation testées (incubations sur solide, en suspension, en aérobiose ou anaérobiose, avec ou sans ajout déléments nutritifs, ) étaient prépondérants. Dans les déchets minéraux, lactivité microbienne nest généralement pas favorisée par les conditions très alcalines du milieu et le manque de ressources nutritives (notamment de matière organique). Néanmoins, selon les conditions dincubation, lanalyse moléculaire de lADN des populations par DGGE montre que des populations sont très bien établies et se développent en fonction des modifications physico-chimiques des matrices. Ces modifications peuvent être liées directement ou indirectement à lactivité des micro-organismes et entraîner une augmentation de la solubilisation des éléments métalliques polluants (Pb, Cu, Cr, Zn). Létude a en effet montré que lévolution physico-chimique de ces déchets influence leur évolution microbiologique et inversement
Contribution à l\u27étude de l\u27impact environnemental sonore des sites industriels : une typologie perceptive de sources de bruit
No full textLes sources de bruit industriel sont très variées : afin d\u27étudier leur impact environnemental en termes de nuisance, une première étape consiste à établir une typologie de ces sources telles qu\u27elles sont réellement perçues. L\u27obtention d\u27une telle typologie pour les sources de bruit industriel permanent stable, pour une configuration de propagation entre sources et point d\u27écoute donnée, constitue l\u27objectif principal de la thèse. Pour permettre la comparaison et la classification de différentes sources de bruit industriel, un test d\u27écoute appliquant la méthode de catégorisation libre est réalisé en laboratoire. Il utilise les enregistrements d\u27une sonothèque de bruits industriels, réalisés à proximité des sources. Or, la perception d\u27une source de bruit peut varier si l\u27on se trouve à proximité de la source, ou à plusieurs centaines de mètres de celle-ci : c\u27est l\u27influence de la propagation. Les enregistrements sont donc filtrés pour prendre en compte l\u27atténuation entre le point d\u27enregistrement et un point d\u27écoute plus éloigné de la source, représentant une habitation. Le gain du filtre est calculé avec une résolution fréquentielle tiers d\u27octave par un logiciel d\u27acoustique prévisionnelle, basé sur la norme ISO 9613. Une double comparaison physique et perceptive, menée pour un cas-test de propagation simple (propagation au-dessus d\u27un sol herbeux plan sur une distance de 100 m), a permis de déterminer un paramétrage de calcul optimal. Le test de catégorisation, basé sur un corpus de 30 stimuli créés par filtrage et représentant une configuration d\u27écoute simple (distance de 250 m des sources, propagation en conditions favorables au-dessus d\u27un sol herbeux plan) a permis d\u27identifier 6 familles de sources, et montre que certains types fonctionnels de sources sont perceptiblement pertinents
Reconstruction tomographique 3D en g\u27eom\u27etrie conique `a trajectoire circulaire pour des prototypes d\u27imageur bimodal pour le petit animal
No full textLa reconstruction tomographique de données de transmission par rayons X est abordée dans ce travail. La problématique concerne la reconstruction 3D à partir de projections coniques acquises le long d\u27une trajectoire circulaire. L\u27étude est menée dans le cadre de deux projets de prototypes de micro-imageurs TEP/TDM pour le petit animal. Les contraintes de ces prototypes liées à l\u27acquisition simultanée des données pour les deux modalités produisent d\u27importantes données manquantes. Deux formules originales sont proposées pour prendre en compte la géométrie 3D excentrée d\u27une part et la géométrie 2D avec détecteur cylindrique à faible rayon de courbure d\u27autre part. Par ailleurs, différentes méthodes de correction des artéfacts hors plan médian sont étudiées sur des simulations. Des reconstructions de données réelles obtenues à partir de prototypes de simples microTDM sont données
Modélisation par la méthode SPH de l\u27impact d\u27un réservoir rempli de fluide
No full textAfin de garantir la sûreté de certaines installations, leur résistance à la chute d\u27un avion doit être prise en compte. La difficulté et le coût d\u27essais réels rendent la simulation indispensable pour ce type d\u27études. Cependant les phénomènes à représenter sont particulièrement complexes. Ainsi par exemple l\u27éventration des réservoirs de carburant et la fuite de celui-ci au travers des déchirures se révèlent particulièrement difficiles à modéliser à l\u27aide d\u27outils classiques comme la méthode des éléments finis. En effet, les grandes déformations du fluide, les effets de sloshing dans le réservoir, les impacts multiples et la fracturation du réservoir sont autant de phénomènes complexes et coûteux à traiter lorsque l\u27on utilise une méthode de calcul requérrant un maillage en particulier à cause des problèmes de remaillage. Le travail de thèse a donc consisté à développer un outil de simulation numérique utilisant une approche meshless (ou sans maillage) capable de simuler la déformation et la rupture de structures minces sous l\u27impact d\u27un fluide. Un modèle de coque épaisse meshless (Mindlin-Reissner) basé sur la méthode SPH a ainsi été réalisé. Un algorithme de contact a de plus été mis au point pour la gestion des interactions entre la structure et le fluide également modélisé par la méthode SPH. Ces travaux ont été réalisés et inclus dans le logiciel de dynamique rapide Europlexus du CEA. Dans un but de validation expérimentale des essais d\u27éventration de réservoirs par impacts ont également été réalisés en coopération avec l\u27ONERA (Organisme National d\u27Etudes et de Recherches Aéronautiques )
Diminution du coefficient de transmission acoustique d\u27une paroi à l\u27aide d\u27amortisseurs piézoélectriques semi-passifs
No full textCes dernières années, les applications mettant en uvre des matériaux piézoélectriques se sont considérablement développées. Parmi elles, le contrôle acoustique et le contrôle vibratoire constituent un véritable enjeu scientifique et technologique dans un nombre croissant de domaines tels que l\u27automobile, le bâtiment, l\u27aéronautique, l\u27instrumentation, etc. L\u27objectif du travail présenté dans ce document est de réduire le bruit, transmis à travers une large paroi, sur laquelle ont été fixés plusieurs inserts piézoélectriques, et soumise à une excitation complexe multimodale. Il utilise des techniques dérivant toutes des méthodes d\u27amortissement vibratoire SSD (Synchronised Switch Damping), développées précédemment au LGEF. Elles consistent à introduire des non linéarités fortes sur la tension générée par des inserts piézoélectriques fixés sur une structure, qui ont pour effet d\u27augmenter considérablement l\u27effet de conversion électromécanique de ces inserts. Elles sont qualifiées de semi-passives parce qu\u27elles ne nécessitent pas ou très peu de source d\u27énergie externe mais effectuent cependant un traitement intelligent de la tension. Le dispositif expérimental principal utilisé durant ce travail est une boîte en bois, au bout de laquelle est fixée une plaque en acier, mise en vibration au moyen d\u27un haut-parleur. Une stratégie pour positionner et dimensionner les inserts piézoélectriques sur la structure est étudiée. Un modèle analytique, qui permet d\u27appréhender le mécanisme du couplage électromécanique d\u27un tel dispositif expérimental, ainsi qu\u27un modèle " éléments finis " de la paroi sont aussi présentés, et leurs résultats comparés aux résultats expérimentaux
Semi-passive vibration control using shunted piezoelectric materials
No full textLes travaux de cette thèse concernent l\u27étude d\u27une technique particulière se rapportant au traitement de la tension générée par les éléments piézoélectriques. Cette technique non linéaire augmente considérablement l\u27effet de la conversion électromécanique des matériaux piézoélectriques. Cette technique appelée synchronise switch damping (SSD) a été mis au point en laboratoire de génie électrique et férroélectricite de l\u27INSA-Lyon. L\u27un des avantages de ces techniques est la possibilité d\u27être autoalimenté par la conversion de l\u27énergie électrique par des éléments piézoélectriques. Le présent travail propose une nouvelle approche du contrôle pour les techniques SSD permettant l\u27augmentation de l\u27amortissement dans le cas de vibrations complexes tels que les excitations aléatoires. Cette nouvelle approche est l\u27approche statistique sur fenêtre glissante dans le temps par rapport à la tension piézo-électrique ou le déplacement de l\u27ouvrage. Les résultats numériques et expérimentaux ont été présentés pour une poutre encastrée libre. Ces résultats montrent l\u27efficacité de cette nouvelle stratégie de contrôle, avec la capacité des patchs piézoélectrique pour amortir les vibrations de la structure. L\u27effet de la taille des patchs piézo-électrique sur l\u27amortissement des vibrations et leur sensibilité aux variations de la force d\u27excitation sont aussi présentées. Enfin, il montre l\u27effet des conditions aux limites sur la technique SSDI