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Interaction sol-structure et interaction site-ville : aspects fondamentaux et modélisation
No full textOn présente une analyse dimensionnelle de l\u27interaction sol-structure basée sur des modèles simples quoique représentatifs du comportement des bâtiments courants et les expressions des impédances du modèle de cône. Deux modèles basses fréquences sont développés pour appréhender le phénomène d\u27interaction site-ville, autrement dit l\u27effet d\u27une urbanisation dense sur le champ d\u27onde sismique : une approche macroscopique (homogénéisation périodique) permet d\u27identifier le paramètre significatif du couplage mécanique entre le sol et la ville puis d\u27évaluer l\u27effet de l\u27interaction site-ville sur l\u27amplitude et la durée de la réponse sismiqueune deuxième approche, basée sur une formulation simplifiée et néanmoins réaliste du champ d\u27onde émis par chaque bâtiment, conduit à définir une couche limite pour décrire les interactions multiples entre sol et bâtiment. Ce travail met en évidence les mécanismes clés des phénomènes d\u27interaction et les paramètres qui les contrôlent
Etude en champ proche optique de guides à cristaux photoniques sur SOI
No full textCe travail de thèse porte sur l\u27étude par microscopie en champ proche optique (SNOM) de composants à cristaux photoniques bidimensionnels sur SOI, dans le domaine du proche infrarouge (longueurs d\u27onde télécom 1,2-1,6 micromètre). Le SNOM fournit une cartographie locale du champ électromagnétique dans les composants, avec une résolution de l\u27ordre de 150 nm. Les cartes de champs ainsi obtenues permettent une compréhension approfondie des phénomènes physiques qui ont lieu au sein de ces structures complexes. Trois fonctionnalités optiques différentes ont été abordées. Tout d\u27abord, le guidage de lumière a été mis en évidence dans un défaut linéaire de type W1. La présence d\u27ondes de Bloch et d\u27ondes stationnaires a été observée dans ce guide. Ensuite, concernant le couplage, nous avons étudié différents types de transitions (tapers) permettant d\u27améliorer le couplage entre guides diélectriques et guides à cristaux photoniques, ainsi qu\u27entre guides à cristaux photoniques et guides à cavités couplées. Nous montrons que l\u27utilisation de tapers correctement optimisés améliore le coefficient de transmission des structures, en réduisant les pertes hors du plan. Nous avons également calculé les pertes par propagation dans les cavités couplées. Enfin, un démultiplexeur en longueur d\u27onde a été conçu et caractérisé. Ce démultiplexeur utilise le principe du coupleur directionnel. Un effet de démultiplexage a été observé entre 1.3 et 1.5 micromètre
Etude de l\u27atténuation des ondes ultrasonores. application au contrôle non destructif des soudures d\u27acier inoxydable austénitique
No full textLa simulation de la propagation ultrasonore est un enjeu important du contrôle non destructif des soudures multipasses en acier inoxydable austénitique, spécifiques des tuyauteries de centrale nucléaire. Ces soudures anisotropes hétérogènes causent une diffusion des ultrasons aux joints de grains entraînant une forte atténuation, fonction de l\u27orientation des grains. La mesure de cette atténuation est complexe. La méthode mise en uvre permet de prendre en compte la réalité physique des faisceaux et l\u27anisotropie du matériau. La propagation ultrasonore à travers les échantillons est modélisée à l\u27aide des coefficients de transmission calculés en incidence quelconque sur un matériau triclinique. Cette méthode permet d\u27aboutir à une atténuation croissante en fonction de l\u27orientation des grains. Pour la première fois, les coefficients d\u27atténuation mesurés ont été intégrés à un code de simulation qui a permis leur validation par la comparaison avec l\u27expérience
Etude de matériaux diélectriques à très faible permittivité déposés par voie chimique en phase vapeur développés pour l\u27isolation des interconnexions cuivre des circuits intégrés pour les générations technologiques 45 nm et 32 nm
No full textLes besoins en performance des générations sub-65 nm impliquent l\u27utilisation de films diélectriques à très faible permittivité relative dans les interconnexions. Avec l\u27introduction du cuivre, deux films diélectriques interviennent dans l\u27architecture : un isolant entre les lignes métalliques et une barrière diélectrique recouvrant le dessus de ces lignes. Pour la génération 45 nm, le film isolant interligne de très faible permittivité relative est obtenu en introduisant de la porosité dans une matrice SiOC. Ces films poreux sont un véritable saut technologique pour l\u27ensemble de la chaîne de réalisation des interconnexions. Les barrières diélectriques doivent aussi présenter une permittivité relative faible. Dans ce but, le film SiCN, utilisé pour la génération 65 nm, doit être remplacé par un matériau présentant les mêmes caractéristiques barrière mais une densité moindre pour satisfaire les besoins en performances électriques. Le film isolant interligne présenté dans cette étude est basé sur une approche non porogène, dite de restructuration. Létude du procédé de dépôt et des caractéristiques du film a permis de mettre en évidence les phénomènes physiques à lorigine de la structure à gradient du film. Les propriétés mécaniques ont pu être déterminées par nanoindentation à partir dune méthode de mesure sur multicouches. Lamélioration de la tenue mécanique de ce film poreux a été étudiée avec un traitement thermique assisté par rayonnement ultraviolet. Son efficacité dépend du temps dexposition et de latmosphère dans la chambre de traitement. De plus, la cinétique de réticulation de la structure SiOC est liée à la densité du film. Enfin, la faisabilité de lintégration de ce film a été démontrée. En ce qui concerne les barrières diélectriques, deux solutions pour la génération 45 nm ont été comparées : une barrière SiC stabilisée par plasma et une bicouche SiCN. Lefficacité en tant que barrière à la diffusion a été mesurée grâce à deux méthodes développées dans cette étude. Cela a permis de mettre en évidence les performances de ces nouvelles couches
Une approche hybride de gestion des connaissances basée sur les ontologies : application aux incidents informatiques
No full textLe travail développé dans cette thèse concerne la problématique de gestion des connaissances au sein des organisations. Le but est de proposer des aides méthodologiques et des outils facilitant la capitalisation et la réutilisation des connaissances produites et/ou utilisées par les acteurs d\u27une entreprise. Nous avons proposé une approche hybride basée sur une ontologie du domaine. La mise en uvre de cette approche privilégie l\u27utilisation des techniques du web sémantique tels que XML et OWL. Dans ce contexte, nous avons conçu une mémoire d\u27entreprise pouvant s\u27interfacer avec le système d\u27information de l\u27entreprise. En nous plaçant dans le contexte d\u27applications logicielles produites et/ ou mises en production par le CIRTIL, organisme attaché à la sécurité sociale, pour le compte de ses clients qui sont les URSSAF, nous avons élaboré une ontologie du domaine des incidents informatiques. Cette ontologie est considérée comme un modèle qui permet, en plus des représentations formelles et consensuelles des connaissances du domaine, un accès unique aux ressources de connaissances via une terminologie partageable et non ambiguë tout en offrant des mécanismes de raisonnement sur les connaissances modélisées
Calcul multi-domaines et approches multi-échelles pour la simulation numérique de crashs automobiles
No full textEn dynamique explicite, l\u27analyse des structures est souvent très coûteuse à cause du grand nombre de pas de temps nécessaire à la stabilité des modèles. Le but est ici de proposer une méthode originale basée sur les techniques de décomposition de domaine, afin de réduire les temps de calcul. Une méthode de gestion du contact unilatéral entre sous-domaines a tout d\u27abord été introduite (méthode de la peau artificielle). Celle-ci repose sur la superposition d\u27une interface de contact (par pénalité) et d\u27une interface de liaisonelle renvoie ainsi le traitement du contact inter-domaine à un contact interne au domaine. Par ailleurs, une méthode de raffinement a été intégrée à l\u27approche multi-domaines afin d\u27enrichir localement et temporairement le maillage au cours du calcul. La méthode étant rendue particulièrement instable par l\u27utilisation du schéma explicite, l\u27accent a été mis sur la manière de rééquilibrer la solution avant la reprise des calculs sur la nouvelle discrétisation
Vers une approche chimio-poro-visco-élastique du comportement au jeune âge des bétons
No full textLa théorie des milieux poreux réactifs fermés est explorée pour modéliser le comportement au jeune âge des bétons pour des couplages chimio-poro-visco-élastiques. Le modèle est construit autour de l\u27hypothèse que la dépression capillaire est le principal mécanisme responsable du retrait d\u27autodessiccation (Hua et al. 1995). Ce retrait correspond à la réponse viscoélastique de la matrice solide vieillissante du milieu poreux sous l\u27action d\u27une contrainte de compression induite par la condensation capillaire. L\u27apparition d\u27une déformation de gonflement dans les premières heures qui suivent la prise du matériau ne peut être expliquée par un phénomène de dessiccation, car l\u27humidité relative décroît au fur et à mesure de l\u27évolution de la réaction d\u27hydratation. Les déformations endogènes (déformations libres du matériau en conditions isothermes, sans chargement extérieur et sans échange hydrique avec l\u27extérieur) sont donc définies comme la somme d\u27un gonflement chimique macroscopique dû à la réaction d\u27hydratation et d\u27un retrait d\u27autodessiccation. L\u27approche chimio-poro-visco-élastique développée dans cette étude pour analyser le comportement au jeune âge des bétons a plusieurs objectifs. Premièrement, une modélisation basée sur une approche de la mécanique des milieux poreux permet d\u27avoir une base rigoureuse à la compréhension des mécanismes qui ont une influence sur les déformations différées observées à l\u27échelle macroscopique. Le deuxième objectif consiste en la mise en place d\u27un outil qui fournit les bases nécessaires à une meilleure compréhension de l\u27influence de la composition du matériau sur le comportement au jeune âge des bétons
Transparence acoustique de doubles parois remplies de matériaux granulaires
No full textUne étude théorique, basée sur la méthode des mobilités de surface, et expérimentale de la transparence acoustique des doubles parois est présenté. L\u27étude de la diffusivité du champ acoustique pariétal d\u27excitation est aussi réalisée à l\u27aide d\u27un nouvel indice permettant d\u27expliquer la dispersion des mesures de transparence acoustique inter-laboratoires. L\u27ajout de matériaux granulaires est ensuite étudié et un modèle basé sur une simplification du modèle de Biot est proposé. Il permet d\u27utiliser une méthode de résolution très performante en terme de temps de calcul. Des méthodes de mesure inverse sont alors utilisées afin de déterminer les caractéristiques de ces matériaux, et donnent des résultats probants. Enfin, l\u27amélioration de l\u27isolation acoustique par optimisation de la position de liens mécaniques est étudiée, et les solutions théoriques sont ensuite testées expérimentalement
Modèle thermomécanique 3D d\u27un matériau à gradient de propriétés à l\u27aide de techniques multigrilles. Application aux moules d\u27injection de polymère
No full textLa notion de traitement de surface recouvre un grand nombre de procédés et de gammes de traitements. Leur objectif est de donner à la surface traitée d\u27une pièce des propriétés physico-chimiques, mécaniques ou géométriques particulières afin de la protéger des agressions extérieures tout en conservant les propriétés en volume de la pièce. Ce travail a pour but d\u27enrichir les modélisations existantes et de développer un modèle innovant en proposant une description englobant les traitements de surface dans leur ensemble. De ce fait il est alors nécessaire de prendre en compte une variation continue et quelconque des propriétés mécaniques et thermiques dans l\u27épaisseur du matériau. Nous avons développé un modèle thermoélastique 3D basé sur les équations de Lamé généralisées et léquation de la conduction dans un solide non homogène. Le problème est résolu à l\u27aide d\u27une discrétisation aux différences finies du deuxième ordre. Le système linéaire en résultant est traité à l\u27aide de la méthode itérative de Gauss-Seidel couplée avec les techniques Multigrilles. Des méthodes numériques spécifiques ont été mises en place pour garantir la convergence optimale du solveur même dans les cas les plus sévères (variation de propriétés importantes). L\u27application visée ici concerne l\u27amélioration du procédé d\u27injection des matières plastiques et laugmentation de la durée de vie des moules avec lutilisation de traitements à la surface à leur surface. Cette étude a nécessité la mesure des propriétés des différents revêtements sélectionnés et la mise en place dun modèle dinjection simplifié à partir dessais sur moule instrumenté. Enfin, une étude utilisant un modèle simplifié à permis dexpliquer létat de contrainte dans le revêtement et de choisir le traitement le plus approprié en fonction des sollicitations thermomécaniques subies
Spectroscopie de la boîte quantique unique dans les systèmes InAs sur InP et InAs sur GaAs émettant à 1,3 micromètre et 1,5 micromètre : application aux sources localisées
No full textLes boîtes quantiques soulèvent actuellement un vif intérêt dans le domaine du traitement quantique de l\u27informatique qui nécessite l\u27utilisation de photons uniques pour la cryptographie ou le calcul quantique. Il est donc nécessaire de comprendre la physique des boîtes quantiques uniques InAs/AsAs et InAs/InP émettant dans la gamme spectrale 1,3 et 1,5 micromètre, longueurs d\u27onde adaptées pour la transmission dans les fibres optiques. Dans cette thèse, nous avons étudié le système exciton-biexciton, la structure fine, l\u27impact de la température ainsi que les excitons chargés pour une boîte quantique unique. Les études en fonctions de la température ont montré que les largeurs à mi-hauteur sont de l\u27ordre de meV à la température de l\u27azote liquide et situent entre 10 et 15 meV à température ambiante pour les boîtes InAs/GaAs. De plus, nous avons observé l\u27évolution de l\u27énergie de liaison du biexciton et de la structure fine en fonction de la taille des boîtes InAs/InP