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Comportement et endommagement de réfractaires électrofondus sous sollicitation thermomécanique
No full textLes réfractaires électrofondus sont principalement utilisés comme parois internes des fours verriers, du fait de leur bonne résistance à la corrosion. Leur mode de fabrication, par fusion, conduit à des microstructures à faible porosité et très spécifiques, constituées de plusieurs phases cristallisées et d\u27une phase vitreuse intergranulaire. A haute température, ce verre remplit pratiquement tout l\u27espace entre les microcristaux, favorisant ainsi le fluage et contrôlant la fissuration. Le comportement mécanique (essais mécaniques, module d\u27élasticité) et les évolutions microstructurales (ESEM, microtomographie X) d\u27électrofondus type AZS et THTZ ont été étudiés sous diverses sollicitations thermiques ou thermomécaniques. Les résultats appuyés par des mesures d\u27activité acoustique, révèlent la coexistence de phénomènes de microfissuration et de guérison, principalement gouvernés par la transformation de phase de la zircone, les écarts de dilatation entre les phases et la viscosité du verre
Modification chimique de Polyuréthanes Thermoplastiques : Etude des réactions chimiques menant à l\u27autoréticulation et de la microorganisation physique, pour le contrôle des propriétés
No full textLe but de ce travail est d\u27effectuer une modification chimique de polyuréthanes thermoplastiques (TPU), en greffant des isocyanates sur des unités d\u27uréthane des chaînes de TPU. La réactivité de la liaison uréthane avec des polyisocyanates, MDI et tIPDI, à température élevée, a été étudiée grâce à un composé modèle diuréthane. Les produits de la réaction ont été caractérisés par SEC, 1H et 13C RMN et MALDI-TOF. Les fonctions allophanate ont été identifiées comme produits principaux. Au moyen d\u27une extrudeuse bi-vis, nous avons obtenu des granulés de TPUs autoréticulables, qui peuvent être mises en uvre. Le mécanisme chimique, identifié par RMN, repose sur le greffage de polyisocyanates via des fonctions allophanate et la réticulation à l\u27air libre via des fonctions urée. Les morphologies et le comportement rhéologique des TPUs autoréticulables ont été comparés à ceux du TPU initial. La microséparation de phases se produit préalablement à l\u27autoréticulation. Les propriétés thermomécaniques de ces matériaux sont considérablement améliorées une fois réticulés
Détermination par éléments finis de propriétés mécaniques effectives de motifs particulaires endommagés
No full textOn estime, en associant simulations E.F. et méthodes analytiques d\u27homogénéisation (modèles 3-Phase, Willis, Mori-Tanaka), les modules d\u27élasticité effectifs de structures composites endommagées (PMMA/SiC, Plâtre, Al/SiC, Carbone/Carbone, verre/polymère). On compare à des mesures par ultra-sons ou essais mécaniques. On évalue le concept d\u27 " Inhomogénéité Non Endommagée Equivalente " apparue en littérature. Des outils de maillage automatisé de motifs inclusionnaires endommageables sont réalisés (code Cast3m). Pour étudier la fracture et la décohésion d\u27inclusions et permettre la comparaison, et/ou l\u27association, aux approches analytiques, on construit des formes ellipsoïdales imbriquées. En matrice, des éléments cubiques maillent - en deux niveaux d\u27hétérogénéité - des assemblages de volumes élémentaires endommagés. L\u27échelle peut être celle des voxels d\u27images microtomographiques. L\u27usage d\u27éléments joints permet de suivre l\u27évolution en charge d\u27un dommage non pré-localisé
Correction par traitement d\u27images de l\u27artéfact de susceptibilité magnétique dans les images IRM
No full textDans ce travail de thèse, nous présentons CASTI, une nouvelle méthode de correction par traitement d\u27images de l\u27artéfact de susceptibilité magnétique dans les images IRM anatomiques acquises en ES et en EG. CASTI permet de corriger à la fois les distorsions géométriques et d\u27intensité lorsqu\u27une carte des hétérogénéités du champ magnétique est connue. Les effets de susceptibilité magnétique ont été modélisés par une carte des déplacements des pixels et une carte des distorsions d\u27intensité. La carte des distorsions d\u27intensité est construite en utilisant le simulateur IRM SIMRI pour lequel nous avons contribué à l\u27intégration de l\u27effet de susceptibilité magnétique [BENO05]. Cette approche donne un caractère générique à notre méthode de correction qui n\u27est plus spécifique d\u27une séquence IRM particulière, mais qui peut s\u27appliquer sur toutes les séquences dès lors qu\u27elles sont intégrables dans le simulateur SIMRI. Le processus de correction consiste à corriger l\u27intensité de chaque pixel de l\u27image artéfactée avec la carte des distorsions d\u27intensité et à remettre le pixel à sa bonne position en utilisant la carte des déplacements des pixels
Mise au point de procédures d\u27essais mécaniques sur mortiers de terre, application à l\u27étude de leur rhéologie
No full textLes maçonneries en terre crue permettent de construire des habitations à un faible coût environnemental (et économique pour les pays du sud) car on utilise des matériaux locaux. De plus cette démarche a un impact socio-économique positif puisqu\u27elle favorise le travail manuel avec savoir-faire, contrairement à la filière basée sur l\u27industrialisation de la production du matériau. L\u27architecture utilisée est adaptée au matériau qui ne doit travailler qu\u27en compression. De nombreuses techniques de construction en terre utilisent ce matériau à l\u27état plastique, le matériau est pris sur site et contient une quantité d\u27argile de 5% à 20% en poids sec. On citera par exemple les maçonneries en adobes (blocs de terre moulée et séchés au soleil) et maçonneries en BTC (Blocs de Terre Comprimée). Cette thèse présente une étude expérimentale du comportement mécanique des mortiers de terre et adobes qui sont en fait un même matériau avant séchage, il est moulé à la main ou mécaniquement pour l\u27adobe et déposé à la truelle, en couche mince sur des blocs, pour le mortier. La démarche d\u27utilisation de matériaux locaux implique qu\u27il n\u27est pas possible de préconiser une composition standard des matériaux, il faut pouvoir s\u27adapter à celui trouver sur site. Par contre on peut essayer de standardiser les essais permettant un contrôle de leur qualité mécanique
Analyse d\u27images radioscopiques et fusion d\u27informations multimodales pour l\u27amélioration du contrôle de pièces de fonderie
No full textDans le cadre d\u27un projet du 5ème PCRD Européen, une machine de contrôle non destructif a été développée pour des pièces de fonderie, combinant trois techniques : la radioscopie, la spectrométrie et la vibration. Nous présentons dans ce rapport de thèse le traitement des images radioscopiques, utilisant le filtre morphologique du chapeau haut de forme et le seuillage par hystérésis. Des caractéristiques sont extraites automatiquement des objets détectés pour les classer en fausse alarme ou en défaut. L\u27analyse des caractéristiques est réalisée avec l\u27étude des courbes ROC. Un indice de confiance est calculé à partir de trois caractéristiques. Il donne une bonne performance de classification entre défaut et fausse alarme pour les 684 images analysées. Grâce à la modélisation du banc radioscopique que nous avons développée, les objets sont mis en correspondance géométrique (3D) avec ceux détectés dans les trois autres images de la même pièce, prises sous des angles différents. La fusion des trois modalités de contrôle se déroule en trois étapes successives, entre les images radioscopiques, puis avec la spectrométrie, et enfin avec l\u27analyse vibratoire. La théorie de Dempster - Shafer a été choisie pour la fusion afin de modéliser la part de doute liée aux informations. Nous présentons la méthodologie de calcul des jeux de masses pour les 3 étapes successives de fusion : au niveau local pour chaque objet détecté dans les images radioscopiques, puis pour les volumes de mesures en spectrométrie, puis au niveau global de la pièce pour le contrôle vibratoire. Le cadre de discernement est adapté à chaque étape de fusion. Les résultats obtenus montrent l\u27intérêt de la fusion des images radioscopiques entre elles qui augmente la part de confiance attachée à chaque défaut détecté. Les autres modalités de contrôle demandent à être améliorées pour que la fusion soit intéressante. Les premiers résultats montrent un manque de fiabilité de ces deux modalités
Effet des traitements thermomécaniques sur les transformations displacives de l\u27alliage Ti-Ni
No full textLes alliages base Ti-Ni à mémoire de forme sont très sensibles aux traitements thermomécaniques subis préalablement : laminage à froid et recuits. Ces traitements utilisés dans la littérature n\u27ont cependant pas été étudiés systématiquement. Le but du travail est d\u27optimiser les traitements thermomécaniques pour obtenir des propriétés de transformations displacives bien caractérisées et reproductibles. Il s\u27agit d\u27identifier et de comprendre les phénomènes qui se produisent lors de ces traitements thermomécaniques dans des alliages Ti-Ni proches de la composition équiatomique. Pour cela, l\u27étude à été effectuée dans un large éventail de températures (265 C-505 C) et de temps de recuit (10 secondes-120 jours).Grâce à la sensibilité du pouvoir thermoélectrique (PTE) non utilisé à ce jour pour ce type d\u27alliage, deux stades de recuit ont été déterminés et caractérisés respectivement par une énergie d\u27activation apparente de l\u27ordre de 2.7eV et de 3.6eV. Ces deux stades sont identifiés par microscopie électronique en transmission comme étant les stades de restauration et de recristallisation. L\u27effet des recuits de restauration et de recristallisation sur la transformation martensitique caractérisée par analyse thermique (DSC) et frottement intérieur a également été étudié. Trois zones de recuit associées à différents comportements macroscopiques de la transformation martensitique ont été observées. Ces comportements correspondent bien à l\u27évolution microstructurale caractérisée par les diverses techniques. D\u27un point de vue pratique, deux résultats ont été établis : - Une courbe séparant les domaines de restauration et de recristallisation dans le plan (T, t), - Une loi d\u27équivalence temps - température permettant de définir différents traitements conduisant au même état microstructural et au même comportement de transformation
Etude de la nucléation et de la croissance de nanocrsitaux de silicium élaborés par dépôt chimique en phase vapeur pour dispositifs nanoélectroniques
No full textNous avons étudié les paramètres expérimentaux qui gouvernent les caractéristiques des nanocristaux de silicium (nc-Si) élaborés par dépôt chimique en phase vapeur. La densité des nc-Si dépend essentiellement de la pression partielle du précurseur et surtout des propriétés chimiques du substrat. Des densités de nc-Si très élevées (>10 exposant 12 nc-Si/cm2) sont déposées sur SiO2, Si3N4 et Al2O3. Le contrôle précis, entre 2 et 30 nm, de la taille des nc-Si est obtenu grâce à un procédé original de dépôt en deux étapes. Pour maîtriser la disposition des nc-Si, nous avons exploré deux voies : la nano-manipulation par une pointe AFM et la création de sites de nucléation pour les nc-Si par modification locale du substrat avec un faisceau d\u27électrons. La maîtrise de l\u27élaboration des nc-SI a permis leur intégration dans des dispositifs mémoires tests qui ont présenté des caractéristiques prometteuses de mémoires non volatiles
Modélisation par éléments finis de la face humaine en vue de la simulation de sa réponse au choc
No full textLes traumatismes subis à la face lors daccidents sur la voie publique, dactivités sportives ou bien de rixes ne nuisent généralement pas à la survie de lindividu mais peuvent requérir des soins coûteux et laisser des séquelles esthétiques importantes. Par ailleurs, la face joue un rôle protecteur du contenu intracrânien et sa réponse au choc conditionne les sollicitations appliquées à celui-ci. En vue de prédire précisément les risques de blessures de la face et du contenu intracrânien, lobjectif de cette thèse est de développer un modèle en éléments finis de la structure osseuse de la face et du crâne pour la simulation de sa réponse au choc. Une première partie du travail a consisté à construire le maillage dune structure osseuse cranio-faciale à partir de coupes scanner de tête. Le choix dun maillage en éléments de type plaque, de densité suffisante pour représenter fidèlement la géométrie complexe de cette structure osseuse et dépaisseur variable, a été fait. Lhypothèse dun matériau osseux homogène et isotrope a été choisie pour lensemble de la structure cranio-faciale. Des essais de flexion statique sur des échantillons dos crânien, associés à leur simulation numérique et une méthode didentification, ont permis de définir les propriétés élasto-plastiques de ce matériau. Les résultats se situent correctement par rapport aux intervalles de valeurs de la littérature. La réponse du modèle cranio-facial a été validée sous sollicitations statiques. Pour cela des essais spécifiques de compression de la face ont été réalisés sur pièce anatomique. Les courbes globales effort - déplacement expérimentale et numérique ont été comparées pour calibrer les propriétés du matériau. La réponse du modèle a ensuite été validée par comparaison du champ de déplacement mesuré expérimentalement par une méthode de corrélation dimages et obtenu par simulation. Le modèle ainsi validé en statique a été évalué sous sollicitations dynamiques. Sa réponse au choc a été comparée aux résultats dun impact sur la face réalisé spécifiquement. La réponse au choc globale du modèle est similaire à celle enregistrée expérimentalement. Plusieurs perspectives dexploitation de ce modèle sont envisageables dans le domaine du choc ou celui de la chirurgie. En particulier, il aidera à définir des critères de blessures de la tête en cas de choc sur la face
Régulations croisées entre signalisation lipidique et signalisation dépendant des nucléotides cycliques dans l\u27activation lymphocytaire : rôle de l\u27acide phosphatidique
No full textL\u27activation mitogénique des cellules mononuclééés de sang périphérique humain (PBMC) augmente la production d\u27acide phosphatidique (PA) et stimule l\u27activité phosphodiestérase (PDE) des nucléotides cycliques. De plus, en système acellulaire, le PA stimule directement l\u27activité PDE. L\u27effet mitogénique du PA pourrait donc être dû à une activation des PDE conduisant à une diminution du taux intracellulaires d\u27AMPc, signal inhibiteur de la lymphoprolifération. Ce travail montre que la lectine mitogénique Concanavaline A (Con A) augmente significativement la synthèse de PA dans les PBMC dès 5 min de stimulation, majoritairement par la voie PI-PLC/DAG-Kinase. D\u27autre part, l\u27étude en parallèle de la production de PA, des activités PDE et des taux d\u27AMPc induits par différents mitogènes dans une population cellulaire issue d\u27un même donneur montre qu\u27il existe une corrélation étroite entre les taux de PA et les activités PDE. De plus, les drogues diminuant la synthèse de PA suppriment l\u27activation des PDE et la réponse proliférative des cellules aux mitogènes. Enfin, les taux d\u27AMPc sont modestement, mais significativement diminués en réponse aux mitogènes. Le lien entre PA et réponse mitogènique a aussi été étudié dans un modèle expérimental mimant une situation physiologique particulière : le vieillissement. Il s\u27agit de PBMC enrichies en 12-HETE, dérivé monohydroxylé issu de l\u27acide arachidonique par la voie 12-lipoxygénasique, caractérisées par une réponse proliférative diminuée. Le 12-HETE étant décrit comme un inhibiteur de DAG-Kinase, notre hypothèse était qu\u27il pouvait diminuer les taux de PA. Au contraire, nous avons montré une synthèse accrue de PA, par un mécanisme impliquant l\u27activation d\u27une PLD. De plus, cette activation ne dépend pas de PKC, met en jeu des tyrosine-phosphorylations, et probablement des sites de liaison du 12-HETE de faible affinité, couplés à une protéine G