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Le mode d\u27imagerie wet-STEM : développement, optimisation et compréhension - Application aux mini-émulsions et latex.
No full textContrairement à la microscopie électronique conventionnelle qui exige des conditions de haut-vide, l\u27ESEM (Environnental Scanning Electron Microscopy) présente un environnement gazeux au sein de la chambre du microscope. La conséquence qui nous intéresse ici est la possibilité de regarder des échantillons liquides dans leur état natif sans préparation préalable. Ce travail de thèse concerne le développement d\u27un nouveau mode d\u27imagerie en ESEMle wet-STEM, qui permet d\u27améliorer la résolution et le contraste des images de liquides. Dans ce mode, une fine couche de liquide contenant des objets manométriques est observée en mode transmission avec une détection de type champ sombre annulaire. Cette technique s\u27est notamment révélée très adaptée à l\u27étude de mini-émulsions et de latex, mais également d\u27échantillons liquides non aqueux et de micro-organismes
Modélisation et conception d\u27un nouveau simulateur d\u27accouchement (BirthSIM) pour l\u27entraînement et l\u27enseignement des jeunes obstétriciens et des sages-femmes
No full textLa naissance représente pour chaque être humain une des journées les plus dangereuses. Naître en sécurité nécessite d\u27être entouré par des professionnels qui ont acquis un apprentissage rigoureux des procédures diagnostiques et thérapeutiques. Actuellement l\u27apprentissage des sages femmes et des obstétriciens est réalisé en salle d\u27accouchement. Le simulateur d\u27accouchement, BirthSIM, fait partie d\u27un concept d\u27enseignement et de formation médicale par simulation. Le BirthSIM permet au médecin " instructeur " d\u27assurer et de valider la formation des professionnels. Il est composé de quatre systèmes originaux : *un système de visualisation qui permet de connaître la localisation précise de la tête ftale et des instruments obstétricaux (forceps et ventouse) dans un environnement virtuel*une interface fonctionnelle qui simule les contacts entre la tête ftale et le bassin maternel*un système de positionnement automatique que permet de simuler la mise en position de la tête, les contractions utérines et les efforts expulsifs. *des mannequins anthropomorphes anatomiques qui comprennent d\u27une part un modèle de bassin maternel (bassin osseux, muscles pelviens) et d\u27autre part un modèle de tête ftale. L\u27utilisation du BirthSIM permet : *d\u27évaluer le niveau de descente et le type de présentation de la tête ftale*d\u27enseigner sans danger les techniques obstétricales avant de permettre la prise de responsabilité en salle d\u27accouchement*de faire assister les parturientes à un accouchement simulé et de les préparer à leur propre accouchement*aux chercheurs et ingénieurs de disposer d\u27un banc d\u27essai pour valider de nouvelles procédures ou instruments
Méthode d\u27aide à la conception architecturale basée sur l\u27analyse multicritère et sur des données simulées des comportements des bâtiments
No full textAu cours des premières étapes de la conception architecturale, il est rare que des outils servant à analyser quantitativement ou qualitativement les diverses alternatives de projet soient utilisés. Néanmoins, cest pendant ces phases initiales de la procédure de conception que des décisions importantes sont prises et vont influencer profondément le comportement du bâtiment en termes de consommation d\u27énergie et de confort environnemental. Donc, il est important de disposer d\u27une méthode qui puisse assister le concepteur dans le choix dune solution architecturale permettant daboutir à un bâtiment qui présente une bonne performance sur les critères de confort et de la consommation d\u27énergie. Ce travail présente une méthode d\u27aide à la conception architecturale pouvant être utilisée dans cette phase initiale de la conception des bâtiments. Pour son développement, nous nous sommes basé sur la méthode de l\u27analyse multicritère pour le classement des alternatives de projet. Les critères considérés ont été : le confort thermiquele confort visuella quantité de lumière naturellela qualité de l\u27air et la consommation d\u27électricité. Les performances des solutions de projet concernant ces critères ont été obtenues à travers des simulations, en utilisant pour cela des codes informatiques développés pendant la recherche et des programmes commerciaux (TRNSYS 15). Les différentes alternatives architecturales sur lesquelles les choix vont se porter seront en relation avec par exemple lorientation de l\u27immeuble, la direction du vent, la dimension des fenêtres et le type de climatisation des locaux, quil faut définir au cours de l\u27avant-projet. La méthode est basée sur lapplication de règles générales de comportement issues des performances simulées de la construction. Nous présentons un exemple d\u27application de la méthode dans lequel est considérée comme typologie architecturale un immeuble de bureaux de plusieurs niveaux. Les simulations ont été réalisées en considérant des conditions de climat tropical humide de la ville de Rio de Janeiro. Des résultats des simulations et les règles de tendance obtenues (qui décrivent les comportements du bâtiment) sont montrés sous forme de courbes et de graphiques. Finalement, nous présentons un logiciel mettant en uvre la méthode sous forme d\u27un outil informatique d\u27aide à la conception des bâtiments pour la phase d\u27avant-projet
Contribution a la modélisation de la satisfaction client par la logique floue
No full textLe baromètre de la satisfaction est nécessaire à la qualité. Nous présentons quelques modèles (économiques, psychologiques) et les théories qui sous tendent nos travaux (représentations sociales et logique floue) avant de décrire le modèle utilisé pour le baromètre. La notion de vague sémantiques montre que la logique floue est la plus adaptée pour ce type de problème. Dans la méthode REMODSET, les fonctions d\u27appartenance sont obtenues à partir de la représentation sociale des appréciations. Il est possible de construire les fonctions d\u27appartenance des appréciations à partir de leur représentation sociale, puis d\u27agréger les questions pour obtenir une évaluation globale qui après déflouification sera compréhensible en langage clair. La logique floue, permet de travailler sur un seul questionnaire, et d\u27utiliser l\u27évaluation " je ne sais pas " qui conduit à l\u27élimination du questionnaire
Synthèse, dopage et caractérisation de monocristaux ferroélectriques type PZN-PT par la méthode du flux
No full textLes actionneurs et les capteurs sont une classe de dispositifs qui utilisent les matériaux piézoélectriques comme éléments actifs dans l\u27imagerie médicale (échographie) et la vélocimétrie. Les caractéristiques recherchées pour ces matériaux sont une bonne aptitude à convertir l\u27énergie mécanique en énergie électrique (et vice-versa), une faible perte diélectrique et une stabilité des caractéristiques sous l\u27influence de contraintes extérieures comme le champ électrique, la température et les contraintes mécaniques. Jusqu\u27à présent les matériaux utilisés sont des céramiques ferroélectriques de type Zircono-titanate de Plomb (PZT) qui ont été dopées pour obtenir des performances plus élevées. Vers la fin des années 80, un intérêt nouveau a été porté aux monocristaux. Nous avons synthétisé des monocristaux PZN-4.5PT non dopés et dopés au Mn pour augmenter leurs performances. Des études diélectriques, piézoélectriques, de stabilité et de non-linéarité ont été effectuées pour comprendre le comportement de ces matériaux
Apport de l\u27espace des caractéristiques et des paramètres d\u27échelle adaptatifs pour le filtrage et la segmentation d\u27image
No full textDans ce travail, nous étudions lapport de lespace des caractéristiques et des paramètres déchelle adaptatifs pour le filtrage et la segmentation dimage. Dune manière générale, lespace des caractéristiques se définit comme un espace multidimensionnel dans lequel il est possible de représenter un vecteur de paramètres xi associé à un individu i. Ces paramètres, que nous appelons « caractéristiques », décrivent i, peuvent être scalaires ou vectoriels et correspondent à tout type dinformation mesurable sur lindividu i : sa localisation spatiale, sa couleur, sa texture, sa courbure, ses propriétés échogènes, etc. Le paramètre déchelle est défini comme une grandeur scalaire ou matricielle intervenant dans la pondération de ces mesures. Lorsque ce paramètre déchelle dépend de lindividu i, il est appelé « paramètre déchelle adaptatif ». Nous montrons dans une première partie que ces deux concepts peuvent être plus rigoureusement définis en statistique dans le contexte de la théorie de lestimation non paramétrique. Nous étudions successivement les estimations de densité par noyaux monodimensionnel, multidimensionnel puis localement adaptatif. Nous évaluons les noyaux ou les paramètres déchelle selon des critères statistiques doptimalité. Dans une seconde partie, nous nous intéressons à une méthode basée sur lestimation non paramétrique par noyau : le « Mean Shift ». Cette méthode, par son formalisme, présente lavantage de prendre en compte lensemble des caractéristiques liées à un individu et offre la possibilité dadapter localement le paramètre déchelle. Le principe du « Mean Shift » repose sur la localisation itérative des modes (maxima locaux) de la densité sous-jacente. Plusieurs procédures « Mean Shift » sont détaillées. Nous terminons par lintérêt du « Mean Shift » pour le filtrage dimage. Dans la troisième partie, nous proposons un nouveau formalisme pour la segmentation par croissance de région qui permet de généraliser le processus à lespace des caractéristiques et de prendre en compte des paramètres déchelle globaux ou locaux. Par ailleurs, nous montrons quun large éventail de méthodes de croissance de région existantes peut être décrit par ce formalisme. Dans la dernière partie, nous terminons par la présentation et la validation (qualitative et quantitative) de nos contributions méthodologiques. Nous proposons quatre méthodes de filtrage et de croissance de région relevant de lapproche multidimensionnelle ou de lapproche adaptative. Nos méthodes sont appliquées avec succès à des données issues de limagerie médicale et plus particulièrement à limagerie ultrasonore et à limagerie TEP
Analyse physique de la formation des Transformations Tribologiques Superficielles - Cas de matériaux métalliques sollicités sur un dispositif à enclumes opposées de " Bridgman " -
No full textDans la plupart des contacts secs, le frottement et lusure dépendent de la rhéologie et des débits de 3ème corps solide. En dehors des phénomènes dadhésion, dabrasion, de fissuration, ce 3ème corps est le plus souvent produit naturellement à partir des transformations tribologiques superficielles (TTS) des 1ers corps. Lobjectif de cette thèse est de comprendre la formation des TTS. Pour cela, des essais ont été réalisés avec une machine à enclumes opposées de « Bridgman », qui permet de solliciter des échantillons cylindriques (D = 3 mm, e = 0,3 mm) en cisaillement sous pression (1 GPa), c\u27est-à-dire sous des conditions proches de celle dun essai de frottement, mais mieux contrôlées. Trois matériaux de structures métallographiques différentes (taille de grain, présence ou non de joint de grains) ont été utilisés comme traceur de la formation des TTS. Les évolutions de la structure de ces matériaux, suivies à partir dessais interrompus, ont été interprétées à partir des grandeurs mécaniques macroscopiques mesurées (couple, variation dépaisseur). Les résultats montrent que lorsque le couple croît, la microstructure cristalline sallonge puis se fragmente jusqu\u27à atteindre un état flou généralisé dans le volume et pour les trois matériaux. Ensuite, c\u27est-à-dire au-delà des déformations plastiques classiques et pratiquement sans augmentation de couple, la peau de léchantillon (15 µm) se réarrange sous forme de grains micrométriques. La localisation de cette « zone ré-arrangée » correspond aux gradients de déformations les plus importants (4 µm-1) calculés à partir dun modèle par éléments finis développé en parallèle de ce travail, ce qui fournit un premier critère mécanique de formation des TTS
Le renforcement des sols compressibles par inclusions rigides verticales. Modélisation physique et numérique
No full textCette technique de renforcement associe un réseau d\u27inclusions et un matelas constitué de sol granulaire, intercalé entre le sol renforcé et l\u27ouvrage. Dans ce matelas se développement des voûtes qui transfèrent partiellement les charges vers les inclusions, permettant ainsi la réduction et l\u27homogénéisation des tassements en surface du massif renforcé. Le renforcement peut être complété par une nappe géosynthétique en base du matelas. Les domaines d\u27application sont les fondations de remblais routiers et ferroviaires et les fondations de zones industrielles. Les différents éléments de ce système sont en interactions complexes. Ce travail contribue à la compréhension du comportement de ce type d\u27ouvrage, et s\u27intéresse plus particulièrement à la modélisation des mécanismes se développant dans le matelas de transfert de charge. Une base de données expérimentale est constituée, afin de servir de référence à des modélisations numériques. Pour cela, un modèle physique bidimensionnel mettant en uvre des matériaux analogiques est développé. La première étape de la modélisation numérique consiste en une modélisation bidimensionnelle en milieu continu, validée à partir des résultats expérimentaux obtenus. Des modèles de comportement spécifiques aux divers matériaux sont mis en uvre. L\u27analyse est étendue numériquement. La seconde étape de la modélisation tridimensionnelle en milieu continu de cas réaliste. Les comportements du sol du matelas et du sol compressible sont pris en compte par des modèles de diverses complexités. Le système est d\u27abord pris en compte par une cellule élémentaire, puis par une section courante de remblai
Comportement à la corrosion des alliages d\u27aluminium utilisés dans l\u27industrie automobile pour la fabrication de radiateur de chauffage
No full textLa protection contre la corrosion du matériau constituant le radiateur de chauffage dans les moteurs automobiles est habituellement assurée par une formulation adaptée du liquide de refroidissement. Les mécanismes de corrosion et de protection sont complexes. Ils dépendent des conditions physico-chimiques de service (nature de l\u27inhibiteur, température de fonctionnement, cyclages thermiques, agitation du milieu) et des caractéristiques du matériau (nature de l\u27alliage, état de surface). Ces dernières années, l\u27entreprise automobile roumaine (Dacia Renault) a connu de sérieux problèmes de corrosion interne lors du remplacement de l\u27acier par l\u27alliage d\u27aluminium AlMn1. L\u27étude entreprise a consisté en une caractérisation physico-chimique, par méthodes électrochimiques stationnaires et non stationnaires et par métallographie, de l\u27efficacité protectrice de deux types de liquides de refroidissement se différenciant principalement par la nature de l\u27inhibiteur. L\u27influence de la température et des cyclages thermiques (simulant les périodes de fonctionnement et d\u27arrêt) a été déterminée, ainsi que celle des conditions de dilution (eau permutée ou eau de distribution) du produit commercial concentré. Le mode de corrosion (par piqûres) et les zones d\u27amorçage ont été identifiés. Le mécanisme d\u27interaction de ces inhibiteurs a été déterminé par Spectroscopie d\u27Impédance Electrochimique et les circuits électriques équivalents au comportement des interfaces métal milieu ont été proposés. Cette modélisation a permis de déterminer les paramètres principaux relatifs aux couches passives formées par laction de ces inhibiteurs filmogènes. L\u27intérêt du manganèse comme élément d\u27addition a été confirmé par des essais conduits avec de l\u27aluminium pur
Nanostructuration de matrices polyuréthane et polythiouréthane par des copolymères à blocs
No full textL\u27objectif du projet de recherche était d\u27améliorer les propriétés de résistance au choc et à la propagation de fissure de formulations polymère à application en optique ophtalmique. Le concept envisagé repose sur la génération in-situ d\u27une phase souple suffisamment petite pour ne pas perturber la transparence par incorporation de copolymères à blocs dans les matrices initiales. Le but est d\u27obtenir des matériaux transparents selon les critères de l\u27optique ophtalmique, dont les propriétés thermiques et thermomécaniques sont adaptées à l\u27application visée et dont les performances de ténacité dépassent les valeurs des matériaux existants. Deux types de matrices polymère ont été étudiées : les matériaux polyuréthane et polyuréthane-urée (PU et PUU) et les matériaux polythiouréthane (PTU). Concernant le premier type de matrices, les formulations ont été globalement revisitées. L\u27étude réalisée a permis de déterminer une gamme de matrices transparentes nanostructurées par les copolymères à blocs de type poly(styrène-bloc-butadiène-bloc-méthacrylate de méthyle) (SBM), d\u27appréhender les concepts de mise en uvre de ces produits, de développer les avantages et inconvénients de ces formulations et d\u27explorer, de manière plus générale, les nouvelles perspectives qu\u27elles peuvent offrir. Dans la seconde partie de l\u27étude, notre travail s\u27est focalisé sur une formulation PTU déjà commercialisée. Une nouvelle gamme de copolymères à blocs capable de nanostructurer cette matrice a été déterminée, et l\u27influence de la nanostructuration sur l\u27amélioration des propriétés mécaniques du matériau a été démontrée