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Étude de la cicatrisation utérine après césarienne
No full textIn recent years, the incidence of caesarean sections has increased worldwide, leading to an increase in complications related to caesarean scars. This study aims to analyze post-caesarean uterine scarring to investigate the histological phenomena involved in scarring defects and find solutions.The first part of the study focused on human patients. Histological analysis of the anterior uterine wall was performed in tissue collected after hysterectomy, as well as in samples collected after reconstructive surgery for symptomatic scar dehiscence zones. In a second part, a lagomorph post-caesarean uterine scarring model was developed and histological, biomechanical, and polarimetric analyses were performed. Scar reinforcement techniques were tested.Analysis of scar tissue in women revealed a thinner anterior myometrium with a higher proportion of fibrosis. In areas of dehiscence, some histological features appeared to correlate with symptoms. As for humans, the lagomorph model demonstrated significant disparities in uterus healing depending on individuals. The scar zone was heterogeneous, thinner, more fibrous and contained fewer vessels and steroid receptors compared to unscarred zones. Correlations were demonstrated between the quality of histological scarring and resistance to uterine rupture. Scar reinforcement had an impact on tissue characteristics.Caesarean section modifies the histology of the uterine wall, impacting its tissue characteristics. The wide disparity in healing reflects the probable predominance of individual factors.Au cours des dernières années, l'incidence des césariennes a augmenté dans le monde entrainant une hausse des complications des cicatrices de césarienne. L'objectif est d'analyser la cicatrisation utérine post-césarienne, afin d'étudier les phénomènes histologiques impliqués dans les défauts de cicatrisation et d'essayer d'y remédier.Un premier volet a été réalisé chez la femme. Une analyse histologique de la paroi antérieure utérine été réalisée sur des pièces d'hystérectomie et sur des prélèvements effectués lors de la chirurgie réparatrice chez des patientes avec déhiscence de cicatrice symptomatique. Dans un deuxième volet, un modèle lagomorphe de cicatrisation utérine post-césarienne a été développé et des analyses histologiques, biomécaniques et polarimétriques des cicatrices utérines ont été effectuées. Des techniques de renfort de cicatrice ont été testées.Chez la femme, le myomètre antérieur était réduit avec une proportion de fibrose augmentée post césarienne. Sur les zones de déhiscence, certaines caractéristiques histologiques ont semblé corrélées aux symptômes. A l'instar de la femme, le modèle lagomorphe a mis en évidence de fortes disparités entre individus en termes de cicatrisation. La zone de cicatrice était inhomogène, moins épaisse, plus fibreuse et contenait moins de vaisseaux et de récepteurs stéroïdiens par rapport à une zone non-cicatricielle. Des corrélations ont été mises en évidence entre la qualité de la cicatrisation histologique et la résistance à la rupture utérine. Les renforts de cicatrice ont impacté les caractéristiques du tissu.La césarienne modifie histologiquement la paroi utérine, ce qui impacte ses caractéristiques tissulaires. Les disparités de cicatrisation reflètent probablement des facteurs individuels
Reconstruction de modèles CAO paramétriques 3D basés sur l'apprentissage automatique à partir de dessins 2D
No full text3D reconstruction is a significant research area that has received much attention from academic and industry. Reconstructing parametric CAD models from 2D drawings is a complex and time-consuming task. This thesis concentrates on automatically and efficiently reconstructing 3D parametric CAD models from 2D drawings. Through a systematic literature review, this project is divided into three research problems: representation, learning, and optimization. We explore three different reconstruction strategies. First, a rule-based approach is proposed to convert 2D drawings into B-Rep models. Next, a deep learning-based approach converts dumb B-Rep models into parametric models. This reconstruction strategy implements the reconstruction pipeline with dumb B-Rep models as intermediate results. The third reconstruction strategy is an optimization of the first one to address the shortcomings of the first strategy. This approach directly converts 2D drawings into 3D parametric CAD models based on reinforcement learning without the need for intermediate results. The reconstructed results demonstrate good performance in both qualitative and quantitative comparisons. Moreover, this work is the first systematic study on reconstructing 3D CAD parametric models from 2D drawings.La reconstruction 3D est un domaine de recherche important qui a reçu beaucoup d'attention de la part des universités et de l'industrie. La reconstruction de modèles CAO paramétriques à partir de dessins 2D est une tâche complexe qui prend du temps. Cette thèse se concentre sur la reconstruction automatique de modèles CAO paramétriques 3D à partir de dessins techniques 2D. Après une revue systématique de la littérature, ce projet est divisé en trois problèmes de recherche : la représentation, l'apprentissage et l'optimisation. Nous explorons trois stratégies de reconstruction différentes. Tout d'abord, une approche basée sur des règles est proposée pour convertir les dessins techniques 2D en modèles B-Rep. Ensuite, une approche basée sur l'apprentissage profond convertit les modèles B-Rep en modèles paramétriques éditables. Cette stratégie de reconstruction met en œuvre le pipeline de reconstruction avec des modèles 3D B-Rep comme résultats intermédiaires. La troisième stratégie de reconstruction est une optimisation de la première afin de remédier aux lacunes de cette dernière. Cette approche convertit directement les dessins techniques 2D en modèles CAO paramétriques éditables basés sur l'apprentissage par renforcement sans avoir besoin de résultats intermédiaires. Les résultats reconstruits démontrent de bonnes performances dans les comparaisons qualitatives et quantitatives. En outre, ce travail est la première étude systématique sur la reconstruction de modèles CAO paramétriques en 3D à partir de dessins en 2D
Développements expérimentaux pour l’analyse et l’optimisation de l’assistance CO2 supercritique en usinage
No full textWith the advent of increasingly difficult-to-machine materials and the requirements of REACH regulations to move toward more environmentally friendly lubrication solutions, this study focused on machining with supercritical CO₂ (scCO₂).The first chapter presents wear tests in milling, showing tool life improvements with scCO₂ assistance compared to emulsion-based cooling. In the second chapter, various lubricants (ionic liquids, vegetable oils, water, mineral oils) were combined with scCO₂ to evaluate, through tribological tests, the potential of new scCO₂-based mixtures. The greatest reductions in friction coefficients were observed for scCO₂ + ionic liquid mixtures.In the third chapter, to understand scCO₂ cooling, an optical method called Background Oriented Schlieren (BOS) was used to obtain temperature maps in the jet. This study evaluated the influence of upstream fluid parameters on cooling efficiency at the nozzle outlet. The experimental results contributed to developing an empirical model to predict centerline temperature, based on nozzle diameter, upstream pressure, and fluid temperature.Finally, the last chapter of the thesis presents a test rig designed to study heat transfer coefficients between the jet and a solid. This rig is intended to analyze the influence of nozzle geometry, jet-to-solid distance, and jet orientation relative to the solid on cooling efficiency.All these studies contribute to a better understanding, for an optimized use of the scCO₂ assistance in machining.Avec l’apparition de matériaux de plus en plus difficiles à usiner et la volonté des réglementations REACH d’aller vers des solutions de lubrifications moins nocives pour l’environnement, cette étude s’est intéressée à l’usinage avec CO2 supercritique (scCO2).Le premier chapitre présente des essais d’usure en fraisage montrant des gains en durée de vie avec l’assistance scCO2, en comparaison à une lubrification avec émulsion conventionnelle. Ensuite dans le deuxième chapitre, divers lubrifiants (liquides ioniques, huiles végétales, eau, huiles minérales) ont été combinés avec le scCO2, afin d’évaluer par des essais tribologiques, le potentiel de nouveaux mélanges à base de scCO2. Les plus grandes réductions de coefficients de frottement ont été observées pour les mélanges scCO2 + liquides ioniques.Dans le troisième chapitre, pour comprendre le refroidissement avec le scCO2, une méthode optique nommée « Background Oriented Schlieren (BOS) », a été utilisée pour obtenir les cartographies de températures dans le jet. Cette étude a permis d’évaluer l’influence des paramètres physiques du fluide en amont, sur le refroidissement en sortie de buse. L’ensemble des essais réalisés a contribué à la construction d’un modèle empirique permettant de prédire la température le long de l’axe du jet en fonction du diamètre de la buse, de la pression et de la température du fluide en amont.Enfin, le dernier chapitre de la thèse présente un banc d’essai conçu pour étudier les coefficients d’échanges thermiques entre le jet et un solide. Ce banc est destiné à analyser l’influence des géométries de buse, de la distance jet-solide, et de l’orientation du jet par rapport au solide, sur l’efficacité du refroidissement.Toutes ces études ont pour but de poser les bases nécessaires pour une compréhension approfondie, en vue d’une utilisation optimisée de l’assistance scCO2 en usinage
Développement d'une architecture analogique symétrique pour le retournement temporel de signaux RF large bande à l'aide de cristaux dopés aux ions de terre rare
No full textThis thesis focuses on the development of an innovative optical analog architecture for the time-reversal of radiofrequency signals, leveraging the unique properties of a crystal doped with rare-earth ions. The proposed architecture is based on a three-pulse photon echo sequence and enables the time-reversal of signals modulated in both amplitude and phase.The implementation of this architecture for wideband signals required the development of an agile laser source capable of performing frequency sweeps that are both extremely fast and highly precise. Starting with a commercially available laser source that was agile but lacked precision, we designed a method to effectively correct frequency excursions. This method is compatible with both rapid frequency sweeps and fixed-frequency operation. We demonstrated arbitrary frequency sweeps (up to 300 MHz in 330 ns) with a relative error on the order of MHz, while maintaining excellent stability in fixed-frequency mode with a 30 kHz linewidth.However, an in-depth analysis of the photon echo formation process revealed fundamental scaling laws that limit the echo amplitude during the time-reversal of broadband signals. Additionally, we identified Instantaneous Spectral Diffusion (ISD)—a decoherence mechanism associated with the massive excitation of rare-earth ions—as a major factor limiting the performance of time-reversal. Despite these constraints, we successfully achieved the time-reversal of an amplitude-modulated signal with a record time-bandwidth product of P = 280. The duration of the processed signals reached several microseconds, but the obtained bandwidth remains modest at 32.5 MHz, due to the echo degradation caused by scaling laws and ISD. Nevertheless, the demonstrated phase stability paves the way for the time-reversal of phase-modulated signals, a critical requirement for refocusing applications in complex media.Cette thèse porte sur le développement d’une architecture analogique optique innovante pour le retournement temporel de signaux radiofréquence, exploitant les propriétés uniques d'un cristal dopé aux ions de terre rare. L'architecture étudiée est dérivée d'une séquence d’écho de photons à trois impulsions, et offre la capacité de retourner des signaux modulés en amplitude et en phase.La mise en oeuvre de cette architecture pour des signaux large bande a nécessité le développement d'une source laser agile, capable de réaliser des balayages en fréquence à la fois très rapides et précis. A partir d'une source laser commerciale agile mais peu précise, nous avons conçu une méthode permettant de corriger efficacement les excursions en fréquence. Cette méthode est compatible avec des balayages rapides mais aussi avec un fonctionnement à fréquence fixe. Nous avons ainsi démontré des balayages arbitraires (jusqu'à 300 MHz en 330 ns) avec une erreur relative de l'ordre du MHz tout en conservant une excellente stabilité à fréquence fixe avec une largeur de raie de 30 kHz.Cependant, une analyse approfondie du processus de formation des échos de photon a mis en évidence des lois d’échelle fondamentales limitant l'amplitude des échos lors du retournement temporel de signaux à large bande. De plus, nous avons identifié la diffusion spectrale instantanée (ISD), un mécanisme de décohérence lié à l'excitation massive des ions de terre rare, comme un facteur majeur de limitation des performances du retournement temporel. Malgré ces contraintes, nous avons réussi à retourner un signal modulé en amplitude atteignant un produit temps-bande passante record de P = 280. La durée des signaux traités a été portée à plusieurs microsecondes, mais la bande passante obtenue reste modeste avec 32.5 MHz en raison de la dégradation des échos provoquée par les lois d'échelle et l'ISD. Néanmoins, la stabilité en phase démontrée ouvre la voie au retournement de signaux modulés en phase, un critère essentiel pour des applications de refocalisation en milieu complexe
Amélioration de la prédiction des limites de ductilité des matériaux polycristallins en utilisant des schémas multi-échelles pertinents
No full textThe main objective of this PhD thesis is to improve the capabilities of the developed numerical methods and tools in the prediction of the ductility limits of polycrystalline metal sheets using the Crystal Plasticity Finite Element Method (CPFEM). This method uses a polycrystalline Representative Volume Element (RVE) to accurately capture the mechanical characteristics of metal sheets. The periodic homogenization multiscale scheme is adopted to ensure the transition between the RVE and single crystal scales. At the single crystal scale, the constitutive framework follows a finite strain rate-independent formulation, with the plastic flow governed by the Schmid law. To improve the predictive capabilities of the developed computational approach, the effects of kinematic hardening, dislocation density-based hardening, grain size, and damage within the framework of Continuum Damage Mechanics (CDM) are incorporated into the single crystal constitutive modeling. Furthermore, the effects of microstructural parameters (e.g., morphological and crystallographic textures) are investigated. At the macroscopic scale, the ductility limits are predicted under the plane-stress assumption using the Rice bifurcation theory. The findings of this thesis demonstrate that these advanced multiscale approaches provide a robust and reliable tool for accurately predicting the ductility limits of polycrystalline metal sheets.L’objectif principal de cette thèse de doctorat est d’améliorer les capacités des méthodes et outils numériques développés dans la prédiction des limites de ductilité des tôles métalliques polycristallines à l’aide de la méthode des éléments finis en plasticité cristalline (CPFEM). Cette méthode utilise un Volume Elémentaire Représentatif (VER) polycristallin pour capter avec précision les caractéristiques mécaniques des tôles étudiées. La technique d’homogénéisation périodique est adoptée pour assurer la transition entre l’échelle du VER et celle du monocristal. À l’échelle du monocristal, le comportement mécanique suit une formulation élastoplastique en grandes déformations, avec un écoulement plastique régi par la loi de Schmid. Pour améliorer les capacités prédictives de l’approche numérique développée, les effets de l’écrouissage cinématique, l’écrouissage isotrope basé sur la densité des dislocations, la taille de grains et l’endommagement microscopique sont intégrés dans le modèle constitutif du monocristal. De plus, les effets des paramètres microstructuraux (e.g., textures morphologiques et cristallographiques) sont étudiés. À l’échelle macroscopique, les limites de ductilité sont prédites sous l’hypothèse de contraintes planes en utilisant le critère de bifurcation de Rice. Les résultats de cette thèse démontrent que ces approches multi-échelles avancées fournissent un outil robuste et fiable pour prédire avec précision les limites de ductilité des tôles métalliques polycristallines
Durabilité en eau chlorée d’un revêtement PEAA sur fonte : impact de la microstructure
No full textSaint-Gobain Pont-à-Mousson produces ductile iron steel pipes designed for drinking water networks. These pipes are coated on their internal surface with a thermoplastic copolymer, poly(ethylene-co-acrylic acid), whose barrier properties are essential in the protection of the iron steel against corrosion. However, sodium hypochlorite is injected at certain points of the distribution network to ensure water potability, which can significantly limit the coating's ability to protect the iron steel and, therefore, imposes a lifetime. This thesis studies the aging mechanisms of this coating in a chlorinated water. First, it demonstrates the role of the copolymer’s acids on its physico-chemical and thermal properties. The formation of hydrogen bonds between the acids, gathered in clusters, reduces chain mobility and also imposes a distribution of a phenolic antioxidants between the ethylene phase and the clusters. The antioxidants distributed around the clusters are deactivated, so the protective capacity of the copolymer is reduced. It is shown that, during aging in chlorinated water, some of the antioxidants move to the acids, and another part is consumed by chlorinated species. This leads to a progressive destabilization of the copolymer. Finally, along with the loss of antioxidants, a reduction in the adhesion of the coating exposed to chlorine was observed due to the presence of water at the interface. As a result, the lifetime life has been estimated. To go further, a more in depth analysis of the copolymer’s oxidation mechanism could be done.Saint-Gobain Pont-à-Mousson produit des canalisations en fonte ductile destinées aux réseaux d’eau potable. Ces tuyaux sont revêtus intérieurement d’un copolymère thermoplastique, le poly(éthylène-co-acide acrylique), pour lequel les propriétés barrière sont indispensables dans la protection de la fonte contre la corrosion. Or, en certains points du réseau de distribution, l’hypochlorite de sodium est injecté afin d’assurer la potabilité de l’eau, ce qui peut limiter fortement la capacité du revêtement à protéger la fonte et impose donc une durée d’utilisation. Cette thèse étudie alors les mécanismes de vieillissement de ce revêtement en eau chlorée. Il est d’abord démontré le rôle fondamental des acides sur les propriétés physico-chimiques et thermiques du copolymère. La réalisation de liaisons hydrogène entre les acides conduit à la formation de clusters qui réduisent la perte de mobilité des chaînes en plus d’imposer une distribution des antioxydants phénoliques entre les phases éthylène et les clusters. Les antioxydants distribués autour des clusters sont désactivés affaiblissant la capacité de protection du copolymère. Il est démontré qu’au cours du vieillissement en eau chlorée, une partie des antioxydants est transférée vers les acides et une seconde partie est consommée par les espèces chlorées. L’ensemble conduit à une déstabilisation progressive du copolymère. Enfin, en parallèle de la perte d’antioxydants, une diminution de l’adhésion du revêtement exposé au chlore a été observée, qui serait due à la présence d’eau à l’interface. Ainsi, la durée d’utilisation a en partie pu être estimée. Cette étude pourrait être complétée par une analyse plus approfondie du mécanisme d’oxydation du copolymère
Données textuelles pour la modélisation avancée des dynamiques de la demande et des prix d'électricité
No full textDespite the increasing maturity of current power systems and markets, they still face numerous uncertain risks, such as sudden changes in electricity demand due to special events. In this context, leveraging machine learning and natural lan-guage processing (NLP) technologies for integrated modelling to address uncertainties in power systems holds significant promise.This thesis revisits traditional power forecasting models, exploring the potential of using information embedded in social texts and investigates multimodal forecasting methods to enhance the robustness and decision-making intelligence of power systems. It designs a novel power forecasting framework that enables the acquisition, modelling, and interpretation of social text knowledge to improve power forecasting.To extract knowledge from vast amounts of text, various text embedding, feature extraction, and feature selection tech-niques have been developed. For modelling this knowledge, the thesis enhances machine learning methods by consider-ing both deterministic and probabilistic forecasting. To explain the impact of this knowledge on power systems, different approaches based on correlation and causality are designed, providing a comprehensive picture of the power-social-economic relationship.The proposed methods have been validated through experiments across different countries, languages, levels, and ob-jectives. In summary, the research findings of this thesis contribute to strengthening the capability of power systems to cope with uncertainties and promote the intelligent development of power systems.Malgré la maturité croissante des systèmes électriques et des marchés actuels, ils sont toujours confrontés à de nombreux risques incertains, tels que des changements soudains de la demande d’électricité en raison d’évènements spéciaux. Dans ce contexte, l’utilisation des technologies de l’apprentissage automatique et du traitement du langage naturel (NLP) pour une modélisation intégrée afin de répondre aux incertitudes des systèmes électriques présente un potentiel significatif.Cette thèse revisite les modèles de prévision de l’électricité traditionnels, en explorant le potentiel d’utilisation des informations intégrées dans les textes sociaux et en investiguant des méthodes de prévision multimodales pour améliorer la robustesse et l’intelligence décisionnelle des systèmes électriques. Elle conçoit un nouveau cadre de prévision d'électricité qui permet l’acquisition, la modélisation et l’interprétation des connaissances issues des textes sociaux afin d'améliorer les prévisions de l’électricité.Pour extraire des connaissances de vastes quantités de textes, diverses techniques d’intégration de texte, d’extraction de caractéristiques et de sélection de caractéristiques ont été développées. Pour modéliser ces connaissances, la thèse améliore les méthodes d’apprentissage automatique en prenant en compte les prévisions déterministes et probabilistes. Pour expliquer l’impact de ces connaissances sur les systèmes électriques, différentes approches basées sur la corrélation et la causalité sont conçues, fournissant une image complète de la relation entre le système électrique, la société et l’économie.Les méthodes proposées ont été validées a` travers des expériences menées dans différents pays, langues, niveaux et objectifs. En résumé, les résultats de recherche de cette thèse contribuent à renforcer la capacité des systèmes électriques à faire face aux incertitudes et a` promouvoir le développement intelligent des systèmes électriques
Approche multicritère et multi-acteurs pour développer des produits alimentaires mieux adaptés aux besoins et aux préférences des jeunes seniors
No full textHow can we design food that supports healthy ageing while also integrating sensory evolutions of a rapidly growing population of community-dwelling older adults? Ageing leads to physiological changes (reduced sensory perception, oral abilities, and appetite), which limit nutritional intake and eating pleasure. This thesis explores multi-actor, multi-criteria food design methodologies tailored to the needs and preferences of older adults, from 55 years, for a preventive approach.Participatory methods, (co-ideation and co-creation), were implemented with older adults (55-75 years old) and experts (chefs, healthcare professionals, and researchers), enabling the co-development of recipe specifications incorporating nutritional, sensory, sustainability, and cultural criteria. Two formats containing pulses were studied: soups and appetiser bites. Resulting prototypes were optimised using an experimental design, modelling the impact of nutritional enrichment on sensory and nutritional criteria.The co-created foods were evaluated in real-life conditions by over 200 older adults.This thesis enabled the inclusion of consumers from the earliest stages of innovative food product design, while also taking into account the constraints of other pertinent stakeholders. Different strategies were proposed to foster creativity, such as a sensory toolkit and various formats of multi-actor workshops: in culinary contexts, or exploring online and in-person formats. Indicators were defined to assess the relevance of the designed products. This approach led to the creation of innovative recipes enriched with protein, fibre, and omega-3s, with reduced salt content, which were highly appreciated during a communal meal served in an experimental restaurant setting.Overall, this research proposes a co-design framework for developing and evaluating food products tailored to older adults, while also offering methodological tools transferable to other contexts and populations.Comment concevoir des aliments favorisant un vieillissement en bonne santé tout en intégrant les évolutions des sens des personnes âgées vivant à domicile, dont le nombre croît ? Le vieillissement entraîne des changements physiologiques (diminution des perceptions sensorielles, des capacités orales, de l'appétit) limitant les apports nutritionnels et le plaisir de manger. Cette thèse explore des approches de conception d'aliments multi-acteurs et multi-critères, adaptées aux besoins et préférences des seniors, de plus de 55 ans, dans une approche préventive.Des méthodes participatives (co-idéation, co-création) ont été menées avec des jeunes seniors (55-75 ans) et des experts (chefs, professionnels de santé, chercheurs), pour co-construire des cahiers des charges intégrant des critères nutritionnels, sensoriels, environnementaux et culturels. Deux formats à base de légumineuses ont été étudiés : soupes et bouchées apéritives. Des prototypes ont été développés et optimisés par plan d'expériences modélisant l'impact de l'enrichissement nutritionnel sur des critères nutritionnels et sensoriels. Ces aliments co-créés ont été testés en conditions réelles auprès de plus de 200 seniors.Cette thèse a intégré les consommateurs dès les premières étapes de la conception de produits innovants tout en prenant en compte les contraintes des autres acteurs impliqués. Différentes stratégies ont été proposées pour encourager la créativité, telles qu'un kit sensoriel et divers formats d'ateliers multi-acteurs, dans des contextes culinaires et en explorant des ateliers en ligne et en présentiel. Des indicateurs ont été définis pour valider la pertinence des produits conçus. Cela a permis la création de recettes innovantes, enrichies en protéines, fibres, oméga-3, avec une teneur réduite en sel, tout en étant fortement appréciées par les participants lors d'un repas partagé en restaurant expérimental.Ainsi, ce travail de recherche propose un cadre de co-conception pour développer et évaluer des produits alimentaires adaptés aux consommateurs âgés, tout en offrant des outils méthodologiques transférables à d'autres contextes et populations
Etude et modélisation de la formation de la bavure lors du procédé de perçage appliqué à l’alliage de titane Ti-6Al-4V
No full textWith the aim of improving the assembly processes of aeronautical structures, Airbus is trying to implement the One-Way-Assembly drilling strategy. This strategy avoids the need for interface disassembly, cleaning and deburring. However, its deployment is coming up against a number of industrial challenges, in particular the monitoring of burrs at the interfaces. Controlling these burrs is necessary because they can reduce the fatigue life of assemblies. The aim of this thesis is to develop a model for predicting the size of burrs in order to facilitate optimisation of the drilling process.Despite numerous studies on this phenomenon, the mechanisms generating the burr remain poorly understood, especially from a thermal point of view. Two experimental campaigns were carried out in order to remove this barrier by analysing the forces, the thermal field, the morphology and the microstructure of the burr.The aim of the numerical part is to establish an FE model that is both reliable and efficient (low computing time). A pseudo-2D model was therefore proposed. The comparison of numerical and experimental data showed promising results, although the model still needs to be improved.Dans le but d’améliorer les procédés d’assemblage des structures aéronautiques, Airbus tente de mettre en place la stratégie de perçage One-Way-Assembly. Cette stratégie permet de supprimer les phases de désassemblage, nettoyage et ébavurage des interfaces. Cependant, son déploiement se confronte à plusieurs problématiques industrielles, notamment la gestion des bavures aux interfaces. Le contrôle de celles-ci est nécessaire car elles peuvent induire un abattement en fatigue des assemblages. L’objectif de cette thèse est de développer un modèle pour prédire la taille des bavures afin de faciliter l’optimisation du procédé de perçage.Malgré de nombreuses études sur ce phénomène, les mécanismes générant la bavure restent peu compris, surtout d’un point de vue thermique. Deux campagnes expérimentales ont été réalisées afin de lever ce verrou via des analyses d’efforts, de champs thermiques, de la morphologie et de la microstructure de la bavure.La partie numérique a pour but d’établir un modèle EF à la fois fiable et performent (temps de calcul faible). Un modèle pseudo-2D a alors été proposé. La comparaison du numérique et de l’expérimental a montré des résultats prometteurs, bien que le modèle nécessite encore d’être amélioré
Etude du vieillissement hygrothermique des matériaux composites thermoplastiques utilisés pour la fabrication des réservoirs d’hydrogène de type V
No full textIn the context of the development of Type V hydrogen storage tanks, the durability of thermoplastic composites constitutes a major safety concern. This thesis focuses on the hygrothermal aging of a composite comprising a semi-aromatic polyamide (PPA) matrix reinforced with carbon fibers (CF), whose sensitivity to moisture may compromise long-term performance. The primary objective is to develop a fundamental, multi-scale understanding of the degradation mechanisms, adopting a twofold approach: first, the pure PPA matrix is characterized to establish a reference behavior; second, the composite is analyzed to isolate and quantify the roles of reinforcement and the fiber/matrix interface. To this end, the materials were subjected to accelerated aging by immersion in water at various temperatures (25–90 °C). A multi-scale characterization campaign was carried out, combining water absorption analyses (gravimetry and dynamic vapor sorption), physico-chemical techniques (differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis, gel permeation chromatography), and mechanical testing (monotonic and cyclic tensile tests) coupled with microstructural observations via scanning electron microscopy. A primary result is the excellent chemical stability of the PPA matrix, whose aging was found to be purely physical, governed by a competition between water-induced plasticization and high-temperature recrystallization. Within the composite, a second key finding demonstrates that carbon fibers inhibit recrystallization, thereby preventing matrix embrittlement. Consequently, the dominant degradation mechanism shifts to the weakening of the fiber/matrix interface, which also acts as a preferential diffusion pathway for water. The principal contribution of this thesis lies in deconvolving these aging mechanisms and identifying the pivotal role of reinforcement-induced recrystallization inhibition—a phenomenon that preserves the composite’s ductility. Despite the earlier onset of interfacial damage, the composite maintains good damage tolerance. These findings provide an essential knowledge base for the qualification of these materials and the development of predictive lifetime models for hydrogen storage tanks.Dans le contexte du développement des réservoirs à hydrogène de type V, la durabilité des composites thermoplastiques est un enjeu de sécurité majeur. Cette thèse se concentre sur le vieillissement hygrothermique d'un composite à matrice polyamide semi-aromatique (PPA) et fibres de carbone (FC), dont la sensibilité à l'humidité peut altérer les performances à long terme. L'objectif principal est de développer une compréhension fondamentale et multi-échelle des mécanismes de dégradation. L'approche adoptée est double : étudier d'abord la matrice PPA pure afin d'établir un comportement de référence, puis analyser le composite pour isoler et quantifier le rôle du renfort et de l'interface fibre/matrice. Pour ce faire, les matériaux ont été soumis à un vieillissement accéléré par immersion en eau à différentes températures (25-90°C). Une caractérisation multi-échelle a été menée, combinant des analyses d'absorption d'eau (gravimétrie, DVS), physico-chimiques (DSC, DMA, GPC) et des essais mécaniques (traction monotone et cyclique) couplés à des observations microstructurales (MEB). Un résultat majeur est l'excellente stabilité chimique de la matrice PPA, dont le vieillissement s'est avéré être purement physique. Ce dernier est gouverné par une compétition entre la plastification par l'eau et une recristallisation à haute température. Au sein du composite, un second résultat clé montre que les fibres de carbone inhibent cette recristallisation, empêchant ainsi la fragilisation de la matrice. Le mécanisme de dégradation prépondérant devient alors l'affaiblissement de l'interface fibre/matrice, qui agit également comme un chemin de diffusion préférentiel pour l'eau. L'apport principal de cette thèse est d'avoir déconvolué ces mécanismes de vieillissement et identifié le rôle pivot de l'inhibition de la recristallisation par le renfort, un phénomène qui préserve la ductilité du composite. Malgré une initiation plus précoce de l'endommagement interfacial, le composite conserve une bonne tolérance aux dommages. Ces résultats constituent une base de connaissances essentielle pour la qualification de ces matériaux et le développement de modèles prédictifs de durée de vie pour les réservoirs à hydrogène