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Intégration des contraintes liées aux matériaux composites dans la conception et la fabrication de produits industriels
No full textFused Deposition Molding (FDM) is a promising technology with many advantages; its modeling has developed in the industrial field over the last few years. Today, FDM is largely developed in small series, as this technology optimizes supply chains by reducing production times and costs: these parameters are essential in all industrial sectors. Its weaknesses have slowed its adoption as a dominant production technology.Weaknesses of the process include the staircase effect, internal porosity and micro-cavities, surface finish and dimensional accuracy. This work focuses on the influence of process parameters on the geometric and dimensional accuracy of parts printed by the FDM process. This work presents a comprehensive factorial plan based on experiments. The studied input parameters of the process are: the dimensions associated with a constant geometry, the type of materials and the type of filling model (the mesh).A defect characterization method associated with a parametric mathematical model resulted from the experimental design. Based on the measurement of error in relation to the theoretical model printed in 3D, the method allows from a cloud of points to characterize the predictive geometry associated with the input parameters.Les dépôts fusionnés (FDM) représentent une technologie prometteuse qui a de nombreux avantages ; leur modélisation s’est développée dans le domaine industriel au cours de ces dernières années. Aujourd’hui la FDM est largement développée en petite série, car cette technologie optimise alors les chaînes d’approvisionnement par réduction des délais et coûts de production : ces paramètres sont essentiels dans tous les secteurs industriels. Ses points faibles ont ralenti leur adoption en tant que technologie de production dominante. Parmi les faiblesses du procédé on notera l’effet d’escalier, la porosité et les micro-cavités internes, la finition de surface ainsi que la précision dimensionnelle. Le travail s’intéresse tout particulièrement à l’influence des paramètres de processus sur la précision géométrique et dimensionnelle des pièces imprimées par le procédé FDM.Ce travail présente un plan factoriel complet basé sur les expériences réalisées. Les paramètres d’entrée étudiés du processus sont : les dimensions associées à une géométrie constante, le type de matériaux et le type de modèle de remplissage (le maillage).Une méthode de caractérisation des défauts associée à un modèle mathématique paramétrique a découlé du plan d’expérience. Sur la base de la mesure d’erreur par rapport au modèle théorique imprimé en 3D, la méthode permet à partir d’un nuage de points de caractériser la géométrie prévisionnelle associée aux paramètres d’entrée
Réduction de modèle avancée et approches basées sur les données pour la construction de jumeaux numériques augmentés par la physique
No full textIn the 20th century, engineering made remarkable strides in various fields, while other disciplines turned to data for diagnostic and prognostic purposes. Recognizing the potential of data and AI, engineering sciences have embraced these technologies to make better predictions, enhance performance, and gain a deeper understanding of complex systems. This has given rise to the digital twin paradigm.The challenge lies in developing accurate models that can predict output based on input data. Choosing between physics-based and data-driven approaches in engineering can be difficult. Physics-based approaches offer advantages but are computationally intensive and struggle with large-scale systems and uncertainty. They often require the use of Model Order Reduction techniques to become adequate with the real-time operation constraints. Meanwhile, data-driven approaches are promising when accurate models are unavailable, yet they face issues related to data costs, extrapolation risks, and lack of explanations and certifications.Therefore, combining both approaches seems to be the optimal choice as it strikes a balance between their advantages and disadvantages. By integrating physics-based and data-driven perspectives, we can leverage the strengths of each approach to achieve better engineering outcomes.One significant advantage of this alliance is the reduction in data requirements for model building. This reduction is achieved by leveraging known laws or focusing on simplifying the approximation of the gap between model and reality. Moreover, using physics-based models allows for explanations of fundamental aspects and resulting predictions, enabling certification of results and mitigating extrapolation issues.Furthermore, the reduction in data requirements is not solely attributed to the use of physics but also to how physics can guide the selection of optimal locations and times for data collection. This is particularly evident in active learning, where incorporating existing physics-based knowledge can enhance its effectiveness.By combining physics-based understanding with data-driven techniques, engineers can harness the power of both approaches, leading to more efficient and insightful engineering practices.By combining these chapters, this thesis contributes to the development, improvement, and application of methodologies that enable the construction of hybrid twins. These methodologies bridge the gap between data science and numerical simulation, addressing current industrial challenges. They offer high-fidelity and high-dimensional parametric models, accelerate physics-based models through MOR and data-driven techniques, tackle challenges in model construction under partial observability, and create hybrid models that combine physics-based principles with data. Through these contributions, this thesis aims to advance the field of engineering by leveraging the power of data and simulation to address complex real-world problems.Au 20e siècle, l'ingénierie a fait des progrès remarquables dans divers domaines, tandis que d'autres disciplines se sont tournées vers les données à des fins de diagnostic et de pronostic. Reconnaissant le potentiel des données et de l'IA, les sciences de l'ingénieur ont adopté ces technologies pour faire de meilleures prédictions, améliorer les performances et mieux comprendre les systèmes complexes. C'est ainsi qu'est né le paradigme du jumeau numérique.Le défi consiste à développer des modèles précis capables de prédire des résultats en fonction de données d'entrée. Dans le domaine de l'ingénierie, il peut être difficile de choisir entre les approches basées sur la physique et les approches basées sur les données. Les approches basées sur la physique offrent des avantages, mais elles sont gourmandes en calculs et ont du mal à gérer les systèmes à grande échelle et l'incertitude. Elles nécessitent souvent l'utilisation de techniques de réduction de modèle pour devenir adéquates avec les contraintes de fonctionnement en temps réel. En parallèle, les approches basées sur les données sont prometteuses lorsque des modèles précis ne sont pas disponibles, mais elles sont confrontées à des problèmes liés au coût des données, aux risques d'extrapolation, et au manque d'explicabilité et de certifications.Par conséquent, la combinaison des deux approches semble être le choix optimal, car elle permet de trouver un équilibre entre leurs avantages et leurs inconvénients. En intégrant les perspectives basées sur la physique et les données, nous pouvons tirer parti des forces de chaque approche pour obtenir de meilleurs résultats en matière d'ingénierie.Un avantage significatif de cette alliance est la réduction des besoins en données pour la construction de modèles. Cette réduction est obtenue en exploitant des lois connues ou en se concentrant sur l'approximation de l'écart entre le modèle et la réalité. En outre, l'utilisation de modèles basés sur la physique permet d'expliquer les aspects fondamentaux et les prédictions qui en résultent, ce qui permet de certifier les résultats et d'atténuer les problèmes d'extrapolation.En outre, la réduction des besoins en données n'est pas seulement une conséquence de l'utilisation des lois physiques, mais aussi de la manière dont la physique peut guider la sélection des lieux et des instants optimaux pour la collecte des données. Ceci est particulièrement évident dans l'apprentissage actif, où l'incorporation de connaissances existantes basées sur la physique peut améliorer son efficacité.En combinant la compréhension basée sur la physique avec des techniques basées sur les données, les ingénieurs peuvent exploiter la puissance des deux approches, ce qui conduit à des pratiques d'ingénierie plus efficaces et plus perspicaces.Cette thèse contribue au développement, à l'amélioration et à l'application de méthodologies qui permettent la construction de jumeaux hybrides. Ces méthodologies comblent le fossé entre la science des données et la simulation numérique, en répondant aux défis industriels actuels. Elles offrent des modèles paramétriques de haute fidélité et de haute dimension, accélèrent les modèles basés sur la physique grâce à la réduction de modèle et l'apprentissage machine, s'attaquent aux défis de la construction de modèles sous observabilité partielle, et créent des modèles hybrides qui combinent des principes basés sur la physique avec des données. Grâce à ces contributions, cette thèse vise à faire progresser le domaine de l'ingénierie en tirant parti de la puissance des données et de la simulation pour résoudre des problèmes complexes du monde réel
Concentrateurs luminescents pour l'étalonnage de diagnostics de pyrométrie optique : application aux plasmas créés par lasers
No full textThis thesis focuses on the development of a method for the calibration of streaked optical pyrometer in high energy laser facilities. The knowledge of temperature is a key element in understanding the behaviour of materials in the extreme conditions generated by this type of facilities. Indeed, it is the most discriminating parameter for equation of state models. However, temperature is still poorly understood and has high relative measurement uncertainties (30 %). It is therefore necessary to improve the accuracy of temperature measurement. Two possible areas for improvement are: photometric calibration of the measurement system and determination of the emissivity.The first part concerns the development of a new calibration source. This source is a Ce:YAG luminescent concentrator pumped by LEDs. It provides a unique combination of power and luminance not achieved by existing incoherent sources. This source was used to calibrate a streaked optical pyrometer for the first time under nominal conditions, resulting in an average relative uncertainty of 5.4 % for the temperature measurement of a quartz target.The second part of the manuscript consists of the development of two methods for measuring emissivity. Inspired by infrared thermography, a first method was developed using reflectivity. Finally, a second method was developed using direct emissivity measurement.Ces travaux de thèse portent sur le développement d'une méthode d'étalonnage des voies de pyrométrie des installations laser de puissance. La connaissance de la température est un élément clef pour la compréhension du comportement des matériaux dans les conditions extrêmes générées par ce type d'installation. En effet, il s'agit du paramètre le plus discriminant pour les modèles d'équations d'état. Cependant, la température est encore mal connue et possède des incertitudes relatives de mesures élevées (30 %). Il est donc nécessaire d'améliorer la précision de la mesure de température. Deux axes d'améliorations possibles sont : l'étalonnage photométrique du système de mesure et la détermination de l'émissivité.La première partie porte sur le développement d'une nouvelle source d'étalonnage. Cette source est un concentrateur luminescent en Ce:YAG pompé par LEDs. Elle permet une combinaison unique de puissance et de luminance, qui ne sont pas atteintes par les sources incohérentes existantes. Cette source a permi le premier étalonnage, en condition nominale, d'un diagnostic de pyrométrie optique. Grâce à cet étalonnage, l'incertitude relative moyenne obtenu pour la mesure de température d'une cible en quartz est de 5.4 %.La seconde partie du manuscrit consiste au développement de deux méthodes de mesure de l'émissivité. En s'inspirant de la thermographie infrarouge, une première méthode de mesure via la réflectivité a été réalisé. Enfin, une seconde méthode qui consiste en la mesure directe de l'émissivité a été élaborée
Sur la réactivité de surface des alliages d'aluminium lors du traitement de surface analysée par électrochimie résolue en éléments
No full textAluminum alloys, prized for their robust mechanical strength and lightweight properties, face a significant challenge in their susceptibility to corrosion, especially when compared to pure aluminum. Consequently, they undergo a series of chemical surface treatments before reaching their final application to mitigate corrosion-induced degradation. This thesis endeavors to delve into the mechanisms and kinetics underlying these surface treatment reactions using a cutting-edge analytical technique known as the element-resolved electrochemical technique (AESEC). Focusing on aerospace-grade aluminum alloys, this study aims to unravel the intricate impacts of acid pickling and Zr-based conversion coating, along with their respective solution components, on the alloy surface's various elements. Also of particular interest was the exploration of the non-faradaic particle release phenomenon during surface treatment, aimed at both quantifying and qualifying particle detachment. The results encompass a compilation of proposed mechanistic explanations, schematics, and mathematical models.Les alliages d'aluminium, appréciés pour leur robustesse mécanique et leur légèreté, sont confrontés à un problème de taille : leur susceptibilité à la corrosion, en particulier par rapport à l'aluminium pur. Par conséquent, ils subissent une série de traitements de surface chimiques avant d'atteindre leur application finale afin d'atténuer la dégradation induite par la corrosion. Cette thèse s'efforce d'étudier les mécanismes et la cinétique qui sous-tendent ces réactions de traitement de surface en utilisant une technique analytique de pointe connue sous le nom de technique électrochimique résolue par éléments (AESEC). En se concentrant sur les alliages d'aluminium de qualité aérospatiale, cette étude vise à démêler les impacts complexes du décapage à l'acide et du revêtement de conversion à base de Zr, ainsi que leurs composants de solution respectifs, sur les différents éléments de la surface de l'alliage. L'exploration du phénomène de libération des particules au cours du traitement de surface, visant à quantifier et à qualifier le détachement des particules, s'est également avérée particulièrement intéressante. Les résultats comprennent une compilation d'explications mécanistiques, de schémas et de modèles mathématiques proposés
Extrusion réactive de matériaux polymères : application au recyclage de mélanges de polyoléfines
No full textThe global production of plastics has doubled in the past 20 years reaching 391 million tons in 2021, but only 8.3 % originated from post-consumer recycling streams. The sustainability and the circularity of the current plastic industry are hampered by several challenges such as the availability of curbside collection and recycling units, the difficulty of sorting polymers by nature, and the presence of additives and contaminants. In particular, polyolefins represent more than half of the annual polymer production, but it is difficult to separate post-consumer polyethylene (PE) and polypropylene (PP). PE and PP are incompatible and their joint processing in the melt results in low-value materials with poor mechanical properties. In this PhD, we developed azido-triazine additives that enable the upcycling of polyolefin blends into high-performance materials by reactive extrusion under industrially-relevant processing conditions. After a selection among a library of azido-triazines, the grafting of the most promising additive onto model polymer matrices was studied at the (macro)molecular scale using various techniques. Both grafting on the polymer chains by C-H insertion and oligomerization of the nitrene by N-N bond formation were observed. These results were applied to the reactive extrusion of commercial polymers, including PE, and the formation of a network was triggered by phase separation of the additive in the polymer matrix. The resulting crosslinked materials could be reprocessed, which highlighted the thermo-mechanical reversibility of the N-N bonds constituting the network. Reactive processing of PE-PP blends gave similar results, thanks to the versatile reactivity of the additive. In addition, incorporation of the two components into the insoluble fraction suggested compatibilization and reinforcement of the interface, associated with significantly improved tensile ductility. Finally, industrially-relevant challenges were tackled, with successful mechanical recycling of polyolefin networks without loss of properties, and efficient implementation of the solution to household plastic waste.La production mondiale de plastiques a doublé au cours des 20 dernières années pour atteindre 391 millions de tonnes en 2021, mais seulement 8.3 % provenaient de filières de recyclage des déchets. Pour établir une industrie plastique durable et circulaire, plusieurs défis sont à relever, comme la disponibilité des collectes et des usines de recyclage, le tri des plastiques par nature chimique, ou encore la présence d’additifs et de contaminants. Plus particulièrement, les polyoléfines représentent plus de la moitié de la production annuelle de plastiques, mais il est difficile de séparer le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP). Le PE et le PP sont incompatibles, et leur mise en forme conjointe en fondu génère des matériaux de faible valeur présentant des propriétés mécaniques médiocres. Dans cette thèse, nous avons développé des additifs azotures de triazine qui permettent de recycler les mélanges de polyoléfines en matériaux de haute performance par extrusion réactive dans des conditions pertinentes pour l’industrie. Après une sélection dans la librairie d’azotures de triazine de structures variées, le greffage de l’additif le plus prometteur sur des polymères modèles a été étudié à l’échelle (macro)moléculaire par diverses techniques. La formation de produits de greffage par insertion C-H et l’oligomérisation du nitrène par formation de liaisons N-N ont été observées. Ces résultats ont été appliqués à l’extrusion réactive de polymères commerciaux. Dans le cas du PE, un réseau est obtenu sous l’effet de la séparation de phase de l’additif dans le fondu de polymère. Le réseau ainsi formé a pu être remis en forme, ce qui a mis en lumière la réversibilité thermomécanique des liaisons N-N réticulantes. L’extrusion réactive de mélanges de polymères incompatibles a donné des résultats similaires, grâce à la polyvalence de la réactivité du nitrène. De plus, la présence dans la fraction insoluble des deux polymères composant le mélange suggère la compatibilisation et le renforcement des interfaces. Cela se traduit par une amélioration significative de la ductilité des mélanges en traction. Enfin, les réseaux ont été recyclés mécaniquement sans perte de propriétés, et le procédé a été appliqué avec succès à des déchets plastiques ménagers
Développement et validation d'un système in-situ d'imagerie par résonance de plasmons de surface pour le dosage d'éléments métalliques en eau douce et en milieu marin
No full textMetallic ions coming from natural sources orantropogenic activities are present in the Earth watersfrom phreatic tables to deep oceans. Their influence onthe biotopes and the human health, even at very lowconcentrations, is actively studied. So far, most of theanalyzes are done in laboratories and there is a necessityto develop an in-situ sensor to provide a in-field meansof monitoring.Surface Plasmon Resonance (SPR) based sensors arewidely used in the biodetection field for the monitoringof chemical species at concentration as low as nanomo-lar. The most common type of SPR sensors is based onthe measure of the reflectivity variations, of a 50 nm thickgold film, when a target chemical specie is captured bymolecular probes grafted on the gold surface. The ima-ging capacity of this type of sensors allow the simulta-neous detection of differents chemical species. Moreover,their inherent low working range can be overcome by aninterrogation of the plasmon properties through the useof a multispectral light source. Thus, the gold film is illu-minated by a finite number of different wavelengths andthanks to this set of images, the spectral position of theplasmonic resonance is calculated over the whole goldfilm. The adsorption of a chemical specie on the surfaceleads to a shift of this spectral position which is propor-tional to the concentration. This multispectral source, aswell as the whole SPR sensors, needs to be compact, po-wer efficient and robust, among other constraints relatedto submarine application.In order to detect metallic ions, Ion Imprinted Po-lymers (IIP) have been chosen as specific molecularprobes. The IIP specificity to imprinted ions comes fromboth electrostatic interaction and the geometry of speci-fic cavities frozen in the polymer matrix. A method hasbeen developped to synthetize and to graft these poly-mers as thin films on the gold surface and to control theirthickness at the nanometric scale. Detection of copperand zinc has been achieved at concentrations as low asabout 500 nM in controlled samples and in a laboratoryenvironment.Les ions métalliques provenant de sources na-turelles ou d'activités anthropiques sont présents dansles eaux terrestres des nappes phréatiques jusqu'auxgrands fonds océaniques. Leur influence sur les biotopeset la santé humaine, même à de très faibles concentra-tions, est activement étudiée. Jusqu'à présent, la plupartdes analyses sont effectuées en laboratoire et il y a unbesoin de développer un capteur in-situ pour fournir unmoyen de surveillance de terrain.Les capteurs basés sur la résonance de plasmon desurface (SPR) sont largement utilisés dans le domainede la biodétection pour la surveillance d'espèces chi-miques à des concentrations aussi faibles que le nano-molaires. Le type de capteurs SPR le plus courant estbasé sur la mesure des variations de réflectivité d'un filmd'or, de 50 nm d'épaisseur, lorsqu'une espèce cible estcapturée par des récepteurs chimiques greffés à la sur-face d'or. La capacité d'imagerie de ce type de capteurspermet la détection simultanée de différentes espèceschibles. De plus, leur faible dynamique de mesure inhé-rente peut être surmontée par une interrogation des pro-priétés du plasmon grâce à l'utilisation d'une source delumière multi-spectrale. Ainsi, le film d'or est illuminépar un nombre fini de longueurs d'onde différentes etgrâce à cet ensemble d'images, la position spectrale dela résonance plasmon est calculée sur l'ensemble du filmd'or. L'adsorption d'une espèce chimique sur la surfaceentraîne un déplacement de cette position spectrale quiest proportionnel à la concentration. Cette source mul-tispectrale, ainsi que l'ensemble des capteurs SPR, doitêtre compacte, économe en énergie et robuste, parmisd'autres contraintes liées à l'application sous-marine.Afin de détecter les ions métalliques, les polymèresà empreinte ionique (IIP) ont été choisis comme récep-teurs chimiques spécifiques. La spécificité d'un IIP auxions imprimés provient à la fois de l'interaction électro-statique et de la géométrie des cavités spécifiques figéesdans la matrice de polymère. Une méthode a été dévelop-pée afin de synthétiser et de greffer ces polymères sousforme de couches minces sur la surface d'or et de contrô-ler leur épaisseur à l'échelle nanométrique. La détectiondu cuivre et du zinc a été réalisée à des concentrations del'ordre de 500 nM dans des échantillons contrôlés et enlaboratoire
Effet du soudage sur la fissuration en relaxation de l’acier austénitique inoxydable AISI 316L(N)
No full textSince the 1950s, many cases of intergranular cracking have been observed in welded steel joints after several months or years of service at temperature without mechanical loading. Numerous studies reported that the failure of these components could be explained by the relaxation of residual stresses induced by the welding, the presence of work hardening in the weld microstructure and by grain boundary precipitation during the service. This phenomenon, called Stress Relaxation Cracking (SRC), has motivated research aiming to evaluate the resistance of different steel grades. Due to the complexity of SRC, most of these studies have been carried out using specimens with homogeneous microstructures representative of the zones affected by welding, considered to be the most prone to SRC. In this work, Compact-Tension (CT) specimens were machined from welded plate made of 316L(N) steel and subjected to compression followed by unloading to introduce residual stresses and pre-strain in a controlled manner. Thereby the effect of heterogeneous microstructures comparable to those of industrial weld joints on SRC could be assessed. A specific experimental procedure was developed to test SRC at temperatures close to service ones, while varying SRC driving forces such as residual stress, strain, relaxation time and temperature. The study of SRC in specimens made of welds revealed a very heterogeneous distribution of damage, directly caused by the heterogeneity of the microstructure. In particular, the coarse-grained heat-affected zone of welded materials appeared to be the most prone to SRC. The damage mechanisms, location and distributions were characterised for each condition by electron microscopy at different scales. The correlation of the observed damage levels with the estimations of residual stress obtained by numerical simulation then allowed the estimation of SRC thresholds for each zone of the weld microstructure.Depuis les années 1950, de nombreux cas de fissuration intergranulaire ont été observés dans des joints d'acier soudés, après plusieurs mois ou années de service en température sans sollicitation mécanique. Grâce aux nombreuses études qui ont été menées sur la problématique, la rupture de ces composants a pu être expliquée par la relaxation des contraintes résiduelles de soudage, la présence d'écrouissage dans les zones affectées et par la précipitation de phases aux joints de grains lors de son utilisation en service. Ce phénomène, appelé Fissuration en Relaxation (FeR), a alors motivé des campagnes d'études pour l'évaluation de la résistance de différentes nuances d'aciers et ainsi prévenir les risques de rupture des joints soudés. En raison de la complexité du phénomène, la plupart de ces études ont été réalisées en utilisant des échantillons avec des microstructures homogènes représentatives des zones affectées par le soudage, considérées comme les plus sensibles à la FeR. Dans ce travail, des éprouvettes de type CT (pour Compact-Tension) ont été usinées à partir de tôles d'acier 316L(N) soudées, puis comprimées et déchargées afin d'introduire des contraintes résiduelles et des pré-déformations de manière contrôlée. Ainsi, l'effet sur la FeR des microstructures hétérogènes comparables à celles des joints soudés industriels a pu être étudié.Une procédure expérimentale spécifique a été développée pour analyser la FeR à des températures proches des températures de service, tout en faisant varier les forces motrices de la FeR telles que le niveau de contraintes résiduelles, de déformation, le temps et température de relaxation. L'étude de FeR dans les éprouvettes comportant des soudures a révélé une distribution très hétérogène de l'endommagement, directement induite par l'hétérogénéité de la microstructure. Particulièrement, la zone affectée thermiquement à gros grains des matériaux soudés est apparue comme la zone la plus sensible à la FeR. Les mécanismes, localisation, distributions d'endommagement ont été caractérisés pour chaque condition par microscopie électronique, et ce, à différentes échelles. La confrontation des niveaux d'endommagement observés aux estimations de contraintes résiduelles obtenues par simulation numérique a alors permis d'estimer des seuils de FeR pour chaque zone de la microstructure soudée
Effet du vieillissement chimique sur le comportement en fatigue et l'endommagement du PA 6,6 renforcé
No full textPredicting the lifetime of a part according to its environment is essential for the automotive industry. The use of reinforced polymers in engine compartments requires an understanding of the aging mechanisms that govern this lifetime. At present, the mechanisms associated with chemical and mechanical aging on these materials are well quantified separately, but not the impact of these aging processes when they are successive or simultaneous. To address this issue, specimens of polyamide 6.6 reinforced with 30% short glass fibers were chemically degraded under different conditions and then subjected to fatigue loading. Aging in water resulted in hydrolytic chain scission uniformly distributed in the matrix, while thermal aging in air led to heterogeneous oxidative degradation throughout the thickness. The drop in molar mass associated with the homogeneous degradation successfully correlates with the decrease in fatigue life and points to a critical molar mass for fatigue embrittlement. A bilayer model based on a critical embrittlement thickness is proposed to unify the Wöhler curves of heterogeneously degraded materials. The half-life strain rate measured during the fatigue test, recently introduced as a unifying criterion for the lifetime, remains relevant regardless of the level of chemical degradation of the material. Scanning electron microscopy and microtomography analyses allow to establish that a homogeneous pre-degradation decreases the volume of damage triggering the failure process, while a heterogeneous pre-degradation leads to surface damage in the form of cracking. Finally, chemical and mechanical degradation were performed simultaneously. No impact of the mechanical stress was observed on the chemical aging kinetics. The chemical degradation has the same effect on the fatigue life as observed when the degradations were performed successively.La prédiction de la durée de vie d’une pièce en fonction de son environnement est essentielle pour l’industrie automobile. L’utilisation de polymères renforcés en compartiment moteur nécessite de comprendre les mécanismes de vieillissement qui gouvernent cette durée de vie. A l’heure actuelle, les mécanismes associés aux vieillissements chimique et mécanique sur ces matières sont bien quantifiés séparément, mais pas l’impact de ces vieillissements lorsqu’ils sont successifs ou simultanés. Pour répondre à ce problème, des éprouvettes de polyamide 6,6 renforcé de 30 % de fibres de verre courtes ont été dégradées chimiquement sous différentes conditions puis soumis à une sollicitation de fatigue. Un vieillissement dans l’eau a provoqué par hydrolyse des scissions de chaînes uniformément réparties dans la matrice, tandis qu’un vieillissement thermique à l’air a conduit à une dégradation par oxydation hétérogène dans l’épaisseur. La chute de la masse molaire associée à la dégradation homogène est corrélée avec succès à la diminution de la durée de vie en fatigue et met en avant une masse molaire critique de fragilisation en fatigue. Un modèle bicouche basé sur une épaisseur critique de fragilisation est proposé pour unifier les courbes de Wöhler des matériaux dégradés de manière hétérogène. La vitesse de déformation à demi-vie mesurée au cours de l’essai de fatigue, introduite récemment comme critère unificateur de la durée de vie, reste pertinente quel que soit le niveau de dégradation chimique du matériau. Des analyses par microscopie électronique à balayage et par microtomographie permettent d’établir qu’une pré-dégradation homogène diminue le volume d’endommagements déclenchant le processus de rupture, tandis qu’une pré-dégradation hétérogène conduit à un endommagement en surface sous forme de fissuration. Enfin, les dégradations chimique et mécanique ont été réalisées simultanément. Aucun impact de la sollicitation mécanique n’a été observé sur les cinétiques de vieillissement chimique. La dégradation chimique a le même effet sur la durée de vie en fatigue qu’observé lorsque les dégradations étaient réalisées successivement
Estimation et tests pour des mélanges de composantes hilbertiennes issues d'un dictionnaire continu
No full textThis thesis is devoted to estimation and testing problems for sparse mixtures of features issuedfrom continuous parametric dictionaries. A wide variety of non-linear regression models are considered in a unified framework. In this thesis, the observations are random elements of an Hilbert space resulting from the sum of a deterministic signal containing information, anda noise. The signal is a linear combination (or mixture) of a finite, but possibly increasing,number of features continuously parameterized by a non-linear parameter. We consider a widerange of continuous dictionaries, observation spaces and additive Gaussian noises (white orcolored).One of the main goals of this thesis is to estimate the linear coefficients as well as the non-linear parameters of the mixture in the presence of noise. In the case where only one signal isobserved, we propose estimators that are solutions to an optimization problem. In order toquantify the performances of these estimators with respect to the quality of the observations,we establish prediction and estimation bounds that stand with high probability. We showthat when the non-linear parameters are sufficiently separated with respect to a Riemannianmetric defined by the dictionary, the signal reconstruction almost reaches (up to a logarithmic factor) the performances obtained by the Lasso estimator in the linear case where the featuresparameters are known and do not need to be estimated. We give refinements of these resultsfor some dictionaries depending on a scaling parameter. We illustrate our results with the Gaussian spikes deconvolution model and with the recontruction of point sources convolvedwith a low-pass filter.In practice, it is common to have a set of observations (possibly a continuum) sharing acommon structure. We will assume that the signals share an underlying structure by saying that the union of active features in the data set is finite. The question arises whether theestimation of signals can be improved by taking advantage of their common structure. Weshow in this thesis that, under separation conditions between the non-linear parameters,this improvement occurs. To do so, we define estimators whose performances reach thatof the group-Lasso estimator in the multi-task linear regression model where the non-linearparameters are known and do not need to be estimated.Next, we test whether a noisy observation is derived from a given signal and give non-asymptotic upper bounds for the associated testing risk. In particular, our test encompassesthe signal detection framework. We derive an upper bound for the strength that a signal musthave in order to be detected in the presence of noise. It turns out that, in this framework, ourupper bound on the strength corresponds (up to a logarithmic factor) to the lower bound onthe separation rate for signal detection in the high-dimensional linear model associated to afinite dictionary of features. We also propose a procedure to test whether the features of theobserved signal belong to a given finite collection. A non-asymptotic bound on the testingrisk is given. Finally, we propose a new numerical approach, using our estimators, to automatically and simultaneously analyze a set of infrared spectra modeled by linear combinations of peakswhose shape and position are parameterized. We study the numerical performances of the proposed algorithm on infrared spectra of polychloroprene rubbers used in a marine environment.Cette thèse aborde des problèmes d’estimation et de test pour des mélanges parcimonieux de composantes issues de dictionnaires continûment paramétrés. Une grande variété de modèles de régression non-linéaires sont considérés dans un cadre unifié. Dans cette thèse, les observations sont des éléments aléatoires d’un espace de Hilbert résultant de la somme d’un signal déterministe, contenant de l’information, et d’un bruit. Le signal est issu d’une combinaison linéaire (ou mélange) d’un nombre fini, mais éventuellement croissant, de composantes continûment paramétrées par un paramètre non-linéaire. Nous considérons un large panel de dictionnaires continus, d’espaces d’observations et de bruits additifs gaussiens (blanc ou colorés).L’un des buts principaux de cette thèse est d’estimer en présence de bruit les coefficients linéaires ainsi que les paramètres non-linéaires du mélange. Dans le cas où un seul signal est observé, nous proposons des estimateurs solutions d’un problème d’optimisation. Afin de quantifier les performances de ces estimateurs en fonction de la qualité des observations, nous établissons des bornes de prédiction et d’estimation valables en grande probabilité. Nous montrons que lorsque les paramètres non-linéaires sont suffisamment séparés au sens d’une métrique riemannienne définie par le dictionnaire, la reconstruction du signal atteint quasiment (à un facteur logarithmique près) les performances obtenues par l’estimateur Lasso dans le cas linéaire où les paramètres des composantes sont connus et n’ont pas besoin d’être estimés. Nous donnons des raffinements de ces résultats pour certains dictionnaires dépendant d’un paramètre d’échelle. Nous illustrons nos résultats à l’aide du modèle de déconvolution de pics gaussiens et du modèle de reconstruction de sources ponctuelles filtrées. En pratique, il est fréquent de disposer d’un ensemble d’observations (éventuellement un continuum) partageant une structure commune. Nous supposerons que les signaux partagent une structure sous-jacente en disant que l’union des composantes actives dans l’ensemble des données est finie. La question se pose de savoir si l’estimation des signaux peut être améliorée en tirant parti de leur structure commune. Nous montrons dans cette thèse que, sous des conditions de séparation entre les paramètres non-linéaires, cette amélioration a lieu. Pour ce faire, nous définissons des estimateurs dont les performances atteignent celles de l’estimateur group-Lasso dans le modèle de régression linéaire multi-tâches où les paramètres non linéaires sont connus et n’ont pas besoin d’être estimés. Ensuite, nous testons si une observation bruitée dérive d’un signal donné et donnons des bornes supérieures non asymptotiques pour le risque de test associé. En particulier, notre test englobe le cadre de la détection de signaux. Nous déduisons une borne supérieure pour l’intensité minimale qu’un signal doit avoir afin d’être détecté en présence de bruit. Il s’avère que, dans ce cadre, notre borne supérieure sur l’intensité minimale correspond (à un facteur logarithmique) à la borne inférieure de la vitesse de séparation pour la détection de signaux dans le modèle linéaire de grande dimension associé à un dictionnaire fini de composantes. Nous proposons également une procédure permettant de tester si les composantes du signal observé appartiennent à une collection finie donnée. Une borne non asymptotique sur le risque de test est donnée. Enfin, nous proposons une nouvelle approche numérique, utilisant nos estimateurs, pour analyser automatiquement et simultanément un ensemble de spectres infrarouges modélisés par des combinaisons linéaires de pics dont la dispersion et la position sont paramétrées. Nous étudions les performances numériques de l’algorithme proposé sur des spectres infrarouges de revêtements en polychloroprène vieillis en milieu marin
La protection des associés minoritaires : étude comparée de droit français et droit OHADA
No full textInternational audienceThe legal protection of minority shareholders is justified in company law and in OHADA law by the direct absence of management of commercial companies by the latter. As a result, both legal systems implement several mechanisms to protect the interests of minority shareholders. These mechanisms are of several kinds, i.e. legal rules favouring equal treatment of all partners or exclusive rights for minority partners favouring a balance of power in the management of the company, but also the coexistence of actors capable of regulating the proper functioning of the company, in particular the judge, and associations defending the interests of minority partners.In companies where the economic stakes are very high, such as companies making public offerings, the French and OHADA legislators, anxious to protect minority shareholders, add to common law the intervention of financial market law, which reinforces the protection of minority shareholders, particularly in the exercise of their right to sell. Thus, it can be seen that French company law and OHADA law use almost the same legal basis to protect minority shareholders. There are more similarities than differences in the two legal orders since the OHADA legislators undertook a reform in 2014 in order to considerably strengthen the powers of minority shareholders in the management of the company. This reform of OHADA law has almost come close to company law.However, despite the efforts of French company law and OHADA law to protect the interests of minority shareholders, the status of minority shareholders remains precarious. The law of the majority prevents the protection of minority shareholders from being absolutely effective. To achieve effective protection, certain rights should be generalised in order to control the management of the company and their interests.La protection juridique des associés minoritaires se justifie en droit des sociétés et en droit OHADA par l’absence directe de la gestion des sociétés commerciales par ces derniers. De ce fait, les deux ordres juridiques mettent en œuvre plusieurs mécanismes afin de protéger les intérêts des minoritaires. Ces mécanismes sont de plusieurs natures à savoir des règles juridiques favorisant un traitement égalitaire de tous les associés ou des droits exclusifs aux associés minoritaires favorisant un équilibre de pouvoirs dans la gestion de la société mais également la coexistence d’acteurs capables de réguler le bon fonctionnement de la société, notamment le juge, les associations de défenses d’intérêts des associés minoritaires.Dans les sociétés où les enjeux économiques sont très importants comme les sociétés faisant appel public à l’épargne, les législateurs français et OHADA, soucieux de protéger les associés minoritaires, ajoutent au droit commun, l’intervention du droit des marchés financiers qui vient renforcer la protection des minoritaires, notamment dans l’exercice de leur droit de cession. Ainsi, l’on remarque que le droit des sociétés français et le droit OHADA utilisent quasiment les mêmes fondements juridiques pour protéger les associés minoritaires. Il existe plus de similitudes que des différences dans les deux ordres juridiques puis que le législateurs OHADA a entrepris une réforme en 2014 afin de renforcer considérablement les compétences des associés minoritaires dans la gestion de la société. Cette réforme du droit OHADA s’est quasiment rapprochée du droit de société.Toutefois, malgré les efforts du droit des sociétés français et du droit OHADA de protéger les intérêts des associés minoritaires, subsiste une précarité du statut des minoritaires. La loi de la majorité fait obstacle à ce que l’on puisse objectiver que la protection apportée aux associés minoritaires est absolument efficace. Pour en arriver à une protection efficace certains droits devraient être généralisés pour contrôler sereinement la gestion sociale et leurs intérêts