Theses.fr
Not a member yet
182636 research outputs found
Sort by
Direct numerical simulation of the evaporation/combustion interaction of dropsin a turbulent flow
No full textAu sein d'une chambre de combustion aéronautique, le carburant injecté sous forme liquide va s'atomiser et former un spray qui brûlera. Dans ce spray, les gouttes interagissent entre-elles modifiant ainsi leur débit d'évaporation. L'objectif de cette thèse est d'étudier ces effets collectifs en réalisant des simulations numériques directes de gouttes brûlant dans un écoulement turbulent.Pour accomplir ces simulations, le code DIVA, spécialisé dans la simulation numérique directe d’écoulements diphasiques avec interface modélisée par une méthode Ghost Fluid, a été utilisé. Des développements ont été menés dans ce code afin de résoudre la physique de la combustion. Des procédures de validations de ces développements ont ensuite été effectuées, notamment une comparaison à une expérience de combustion de goutte isolée au repos.En premier lieu, la combustion de la goutte isolée a été étudiée. Une étude paramétrique simulant une goutte s’auto-allumant dans un écoulement a été menée. Elle a mis en évidence l’existence de flammes enveloppant la goutte et de flammes se formant dans son sillage en fonction des paramètres liés à l’écoulement ou à l’évaporation. Une autre étude paramétrique simulant une goutte traversant un front de flamme prémélangée a été réalisée. Cette étude a révélé différents mécanismes de renforcement ou d’atténuation de la flamme prémélangée en fonction de la richesse et température des gaz imbrûlés ainsi que du différentiel de vitesses entre la goutte et la flamme. Enfin, l’impact de la turbulence sur la combustion et l’évaporation d’une goutte isolée a été étudié.La combustion de groupe de gouttes dans un écoulement laminaire et turbulent a alors été simulée. Différentes topologies de groupe de gouttes avec différents écartements entre les gouttes ont été simulées afin d’observer l’effet de la distance inter-gouttes sur l’évaporation de celles-ci. Des effets collectifs sur l’évaporation des gouttes ont été observés car plus la distance entre les gouttes augmentait, plus elles s’évaporaient et leur évaporation était bien inférieure à celle d’une goutte isolée en combustion.In an aeronautical combustion chamber, the injected liquid fuel will atomize and form a spray that will burn. In the spray, the droplets interact with each other which will modify their evaporation. The goal of this thesis is to study these collective effects through Direct Numerical Simulations (DNS) of droplets burning in a turbulent flow.In order to achieve these simulations, a code named DIVA, which is specialized in DNS of multiphase flow using a sharp interface method, was used. Some developments were made in this code to solve the physics of combustion. Therefore, validations of these developments were carried out, including a comparison to an experiment of a combusting isolated droplet.Firstly, the combustion of an isolated droplet was studied. A parametric study simulating a drop burning in a flow after auto-ignition was carried out. This parametric study revealed the existence of envelope flame and wake flame depending on the parameters of the flow or the evaporation. Another parametric study simulating a droplet passing through a premixed flame was led. This study revealed different mechanism of strengthening or attenuating of the premixed flame as a function of the equivalence ratio and the temperature of the unburnt gas and also the difference of velocity between the droplet and the flame. At last, the impact of turbulence on the combustion and evaporation of an isolated droplet was studied.The group combustion of droplets in a laminar and turbulent flow was simulated. Different topologies of droplets groups with different spacings between the droplets were simulated in order to observe the effects of inter-droplets spacing on their evaporation. Collective effects on the evaporation of droplets were observed because the more the spacing increased, the more the droplets evaporated and their evaporation was only a fraction of the one of an isolated combusting droplet
Détection des cyberattaques dans les systèmes de transport intelligents et coopératifs
No full textLes véhicules modernes deviennent de plus en plus intelligents, communiquant entre eux pour améliorer la fluidité du trafic et renforcer la sécurité. Toutefois, cette connectivité les expose également aux cyberattaques. L'une des menaces les plus importantes est l'attaque par déni de service distribué (DDoS), où des acteurs malveillants submergent le réseau de messages frauduleux, perturbant ainsi la communication en temps réel entre les véhicules. Cela peut entraîner des problèmes allant de simples défaillances de navigation à des accidents graves. Cette recherche se concentre sur un type spécifique d'attaque DDoS exploitant les messages CAM (Cooperative Awareness Message), utilisés par les véhicules pour partager leur position et leur vitesse. Nous proposons une approche pour un système de détection d'intrusions (IDS) distribué, conçu pour atténuer les attaques DDoS dans un environnement de véhicules connectés. Dans un premier temps, Nous avons évalué l'impact des attaques CAM-DDoS sur les véhicules connectés à travers divers scénarios de simulation. Ces scénarios ont révélé une diminution du taux de diffusion des CAMs par les véhicules légitimes et une accumulation de données invalides. Par la suite, nous avons proposé une architecture distribuée pour un IDS et évalué l'efficacité de trois algorithmes supervisés d'apprentissage ensembliste contre ces attaques. Face au défi de la généralisabilité des modèles d'apprentissage automatique, nous avons également étudié la robustesse de notre approche de détection contre d'autres types d'attaques DDoS, comme le JamDDoS. Les résultats montrent que tous les messages DDoS sont traités de manière uniforme, ce qui explique la robustesse des modèles contre les attaques étudiées. En outre, nous avons démontré comment une attaque DDoS peut être transformée en une attaque Sybil DDoS, capable d'échapper aux détecteurs DDoS dans un environnement de véhicules connectés où la sécurité est critique. Pour y remédier, nous avons développé et évalué une approche optimisée de gestion des données, servant de base à notre modèle de détection ensembliste par vote majoritaire. Les résultats obtenus démontrent une détection efficace des attaques, avec une réduction des faux positifs dans le cas des attaques Sybil DDoS.Modern vehicles are becoming smarter, communicating with each other to enhance traffic flow and improve safety. However, this connectivity also exposes them to cyberattacks, particularly Distributed Denial of Service (DDoS) attacks where malicious actors overwhelm vehicular networks with fake messages, disrupting real-time communication between cars. This can lead to issues ranging from navigation failures to serious accidents. This research focuses on a specific type of DDoS attack that exploits Cooperative Awareness Messages (CAMs), which cars use to share their location and speed. We propose an approach for a distributed Intrusion Detection System (IDS) designed to mitigate DDoS attacks in a connected car environment. Initially, we assessed the impact of CAM-DDoS attacks on connected cars through various simulation scenarios. These scenarios revealed a decrease in the CAM broadcast rate from legitimate cars and an accumulation of invalid data. Subsequently, we proposed a distributed architecture for an IDS and assessed the effectiveness of three supervised ensemble learning algorithms against these attacks. Given the challenge of generalizability in machine learning models, we also evaluated the robustness of our DDoS detection approach against other types of DDoS attacks, such as JamDDoS. The results show that all DDoS messages were processed uniformly, which explains the models' robust performance against studied DDoS attacks. Additionally, we demonstrated how a DDoS attack can be transformed into a Sybil DDoS attack that avoids DDoS detectors in a safety-critical connected car environment. To address this, we developed and evaluated an optimized data-handling approach that serves as the foundation for our proposed ensemble hard voting detection model. The results obtained demonstrate an effective attack detection with reduced false alarms against Sybil DDoS attacks
Effect of defect and dual-phase microstructure on fatigue behavior of additively manufactured super duplex stainless steel SAF 2507
No full textLa fabrication additive (FA) métallique connait un essor très important depuis quelques années. Les technologies de FA sont de plus en plus regardées comme des moyens de production à part entière. La FA peut servir, aussi bien, à fabriquer des pièces, qu’à fonctionnaliser des sous-ensembles complexes, ou encore à réparer des pièces de haute valeur ajoutée. Un état de l’art de la FA métallique permet de constater que seulement quelques alliages « classiques » ont majoritairement été employés : quelques aciers, des superalliages base nickel, des alliages de titane ou encore des alliages d’aluminium. Cela est essentiellement dû à la disponibilité des poudres métalliques et à la capacité des alliages à être mis en œuvre par ces procédés additifs.Peu nombreuses sont les études qui ont tenté d’élaborer les aciers inoxydables duplex par des procédés additifs. Ces études n’aboutissent pas à un consensus sur les paramètres optimaux des procédés. Les données sur les propriétés métallurgiques, mécaniques ou électrochimiques des aciers inoxydables duplex obtenues par voie additive furent rares et parfois contradictoires. La résistance à la fatigue de ces alliages n’a pas été abordée dans la littérature.Ces travaux de thèse proposent d’étudier la fabricabilité ainsi que les propriétés métallurgiques et mécaniques de l’acier super duplex SAF 2507 élaboré par fusion laser sur lit de poudre (FLLP). Le comportement en fatigue de cet acier est particulièrement analysé.Tout d’abord, l’étude de la fabricabilité a montré que des « petits » défauts (taille inférieure à 200 µm) sont toujours présents, malgré l’obtention d’éprouvettes denses. La microstructure brute est quasi-ferritique avec des traces d’austénite aux joints de grains. Une fois la microstructure optimisée, les propriétés mécaniques, et particulièrement en fatigue, du matériau brut sont supérieures à celles des microstructures issues des procédés conventionnels tels que le forgeage.Un TTH suivi d’une trempe suffit pour retrouver la microstructure biphasée tout en évitant la précipitation de phases néfastes (i.e. sigma). Le choix de la température et du temps de maintien permet de contrôler la morphologie et la taille des grains ainsi que le pourcentage de phase ferrite/austénite. La compression isostatique à chaud a permis de supprimer la plupart des défauts de fabrication.La sensibilité du comportement en fatigue, à la microstructure et aux défauts, est dépendante du mode de chargement. Le comportement en fatigue est plus sensible aux défauts pour la traction et à la microstructure pour la torsion. Les mécanismes d’amorçage et de propagation de fissures de fatigue ont été également identifiés expérimentalement. Les tailles de défauts à l’amorçage varient entre 20 et 70 µm. La propagation est mixte : intra-granulaire (dans les grains de ferrite ou d’austénite) et intergranulaire (entre les grains d’austénite et de ferrite).Enfin, des modélisations explicites de ces microstructures biphasées avec et sans défauts ont été misent en place en utilisant la méthode des éléments finis. La plasticité cristalline est utilisée pour décrire le comportement mécanique à l’échelle mésoscopique (du grain ou du cristal). Des critères de fatigue multiaxiale sont utilisés pour définir des indicateurs de fatigue à cette échelle (mésoscopique). Ces indicateurs de fatigue permettent d’analyser l’amorçage des fissures de fatigue à l’échelle du grain. Une nouvelle limite de fatigue mésoscopique, sensible à la microstructure, est définie en utilisant les statistiques des valeurs extrêmes. L’influence de chacune des phases (austénite ou ferrite) sur la résistance en fatigue est également accessible par cette approche. La phase critique est dépendante de l’indicateur de fatigue considéré. L’effet plus important des défauts sur la limite de fatigue en traction qu’en torsion, ainsi que, l’effet bénéfique de la microstructure fine en torsion, sont en accord avec les observations expérimentales.Metal additive manufacturing (AM) has experienced significant growth in recent years. AM technologies are increasingly regarded as full-fledged production methods. AM can be used not only to manufacture parts but also to functionalize complex subassemblies or repair components. A state-of-the-art review of metal AM reveals that only a few "conventional" alloys have been predominantly employed: a selection of steels, nickel-based alloys, titanium alloys, and aluminum alloys. This is mainly due to the availability of powders and the ability of these alloys to be processed using AM technics.Few studies have studied duplex stainless steels using AM processes. These studies have not reached a consensus on the optimal processing parameters. Data on metallurgical, mechanical, or electrochemical properties of duplex stainless steels produced via AM remain scarce and sometimes contradictory. Furthermore, fatigue behavior of these alloys has not been addressed in the literature.This PhD thesis aims to investigate manufacturability, metallurgical and mechanical properties of SAF 2507 super duplex stainless steel fabricated via Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Special emphasis is placed on analyzing the fatigue behavior of this steel.First, the manufacturability study revealed that small defects (with sizes below 200 µm) are always found, despite achieving dense material. As-built microstructure is nearly fully ferritic, with few austenite at grain boundaries. After process parameters optimization, mechanical properties, especially fatigue behavior, of this as-built microstructure are higher than those of microstructures produced through conventional processes such as forging.A heat treatment (HT) followed by quenching is enough to restore the dual-phase microstructure while preventing the precipitation of deleterious phases (e.g. sigma phase). Holding temperature and time enable control over grain morphology and size, as well as ferrite/austenite phase ratio. Hot Isostatic Pressing (HIP) has made it possible to suppress most manufacturing defects.Microstructure and defects sensitivities of fatigue behavior is dependent on the loading mode. Fatigue behavior is more sensitive to defects under tensile loading whereas it is more sensitive to microstructure in torsion. Fatigue crack initiation and propagation mechanisms have also been experimentally identified. Crack initiation responsible defect sizes range from 20 to 70 µm. Crack propagation is mixed: intragranular (within ferrite or austenite grains) and intergranular (between ferrite and austenite grains).Finally, dual-phase microstructure explicit modeling, with and without defects, was simulated using the finite element method. Crystal plasticity was employed to describe mechanical behavior at the mesoscopic scale (grain). Multiaxial fatigue criteria were used to define fatigue indicator parameters at this scale (mesoscopic). These fatigue indicator parameters provide insight into fatigue crack initiation at the grain scale. A new mesoscopic fatigue limit, sensitive to microstructure, was determined using extreme value statistics. This approach also enables the assessment of the influence of each phase (austenite or ferrite) on fatigue resistance. Phase criticality depends on the chosen fatigue indicator parameter. The higher effect of defects on fatigue limit in tension compared to torsion, as well as the beneficial effect of finer microstructures under torsional loading, are consistent with experimental observations
Modelling and experimental characterisation of the electric field and charge distributions in cross-linked polyethylene HVDC cable insulation
No full textDans le contexte mondial actuel marqué par le développement des énergies renouvelables et le renforcement des échanges d'électricité entre pays, de plus en plus de systèmes de transport d'énergie sont basés sur la technologie courant continu haute tension (HVDC), qui permet d'acheminer l'énergie sur de très longues distances en minimisant les pertes. En HVDC, l'alternative aux câbles traditionnels isolés au papier imprégné est l'utilisation de câble à isolation polymère extrudé, majoritairement du polyéthylène réticulé (XLPE). Toutefois, sous contrainte électrique continue, ces matériaux synthétiques ont tendance à accumuler des charges électriques, appelées charges d'espace, susceptibles d'affecter la fiabilité des systèmes de câbles HVDC. En effet, ces charges modifient la distribution du champ électrique et peuvent localement augmenter la contrainte électrique dans l'isolant et l'endommager, conduisant à un vieillissement prématuré du matériau. Comprendre et prédire la génération et le transport de ces charges d'espace est donc crucial pour pouvoir évaluer les champs induits par ces charges et ainsi prévoir le comportement de l'isolant lors du fonctionnement du câble. Le travail mené dans cette thèse s'inscrit dans ce contexte et est destiné à améliorer la compréhension de la génération et du transport de charges d'espace dans les isolants polymères de type XLPE, afin de modéliser et simuler leur comportement sous contrainte thermoélectrique. Pour cela, dans un premier temps, des mesures expérimentales de charges d'espace et de courant ont été réalisées pour caractériser les propriétés électriques du matériau en champ et en température sur de longues durées, afin d'appréhender les mécanismes liés à la génération des charges et à la conduction. Ces mesures ont été menées sur des échantillons plans et sur des mini-câbles modèle XLPE, dégazés et non dégazés. Les résultats obtenus montrent, qu'en plus de la dépendance en température et en champ électrique, le comportement dynamique de la charge d'espace et le courant sont fortement influencés par la présence des sous-produits de réticulation dans le XLPE non dégazé, qui se traduit par la formation d'hétérocharges et l'augmentation des valeurs du courant. Afin de prévoir le comportement des charges dans le matériau, un nouveau modèle bipolaire de transport de charges, devant contribuer à améliorer les modèles existants, est ensuite développé. Ce modèle, appliqué d'abord à un XLPE dégazé au sein duquel la présence d'espèces ioniques est négligée, s'appuie sur une nouvelle description améliorée de la distribution des pièges, qui permet de mieux prendre en compte la structure microscopique du polymère en terme d'états localisés dans la bande interdite. Nous avons ensuite fait évoluer le modèle en tenant compte des espèces ioniques, en plus des charges électroniques, afin de l'appliquer à un XLPE non dégazé contenant des sous-produits chimiques, qui sont une source majeure de génération d'ions souvent négligée dans les modèles de transport de charges existants. Les mesures expérimentales de charges d'espace et de courants réalisées sur des XLPE dégazés et non dégazés ont permis d'appréhender le modèle physique à considérer dans chaque cas, mais aussi d'affiner les paramètres et de valider les résultats simulés par le modèle développé. Les résultats de simulation de la densité nette de charges et de la densité de courant ont été comparés à ceux des mesures expérimentales, et montrent que le modèle, dans plusieurs conditions de champ électrique et de température, reproduit le comportement global du matériau, notamment la dynamique d'accumulation de charges d'espace.In the international context, marked by the development of renewable energies and the strengthening of electricity exchanges between countries, more and more energy transmission systems are based on high-voltage direct current (HVDC) technology, which enables energy to be transmitted over very long distances while minimising losses. For HVDC, the alternative to traditional cables insulated with impregnated paper is the use of cables with extruded polymer insulation, mainly cross-linked polyethylene (XLPE). However, under continuous electrical stress, these synthetic materials tend to accumulate electrical charges, space charges, which can affect the reliability of HVDC cable systems. These charges modify the distribution of the electric field and can locally increase the electrical stress in the insulation and damage it, leading to premature ageing of the material. Understanding and predicting the generation and transport of these space charges is therefore crucial to assess the electric field distribution and thus predict the behaviour of the insulation during its lifetime. Within this context, the work carried out here is intended to improve our understanding of the generation and transport of space charges in XLPE-type polymer insulators, and to model and simulate their behaviour under thermoelectric stress. To achieve this goal, experimental measurements of space charge and current were first carried out to characterize the electrical properties of the material versus field and temperature over long periods, in order to understand the physical processes involved. These measurements were carried out on flat samples and on XLPE model mini-cables, degassed and non-degassed. The results obtained show that, in addition to the dependence on temperature and electric field, the space charge and current behaviour are strongly influenced by the presence of cross-linking by-products in the non-degassed XLPE, which results in the formation of heterocharges and an increase in current values. In order to predict the behaviour of charges in the material, a new bipolar charge transport model was developed, which should help to improve existing models. This model, first applied to a degassed XLPE in which the presence of ionic species is neglected, is based on a new and improved description of the trap distribution, which allows the microscopic structure of the polymer to be better taken into account in terms of energy states located in the band gap. We then elaborated the model by taking into account ionic species, in addition to electronic charges, in order to apply it to a non-degassed XLPE containing chemical by-products, which are a major source of ion, often neglected in existing charge transport models. Experimental space charge and currents measurements, carried out on degassed and non-degassed XLPE, were used to identify the physical model to be considered, to refine the parameters and to validate the model developed. The simulation results for net charge density and current density were compared with the experimental ones, and show that the model, under a range of electric field and temperature conditions, reproduces the overall behaviour of the material, particularly the dynamics of space charge accumulation
Evolution continue et sécurisée de modèles lors du développement logiciel
No full textL’ingénierie dirigée par les modèles favorise le développement de systèmes complexes en utilisant un ensemble de modèles. Ces modèles sont conformes à différents langages et sont construits à l’aide de divers outils, ce qui conduit à un système multi-modèle. Comme ces modèles représentent le système en cours de développement, il existe souvent des dépendances entre eux. Cependant, ce système multi-modèle évolue pour répondre à de nouvelles exigences, corriger des bogues, etc. Ces changements représentent un défi en ce qui concerne leur cohérence et sont encore plus critiques lorsqu’il s’agit d’exigences de sécurité. En effet, selon le principe du ”security-by-design”, la sécurité a été intégrée dans les modèles dès les premières phases de développement. Par conséquent, elle doit également être maintenue lors de l’évolution des modèles afin d’éviter les problèmes de sécurité potentiels. Cette thèse propose une méthodologie pour maintenir la cohérence de la sécurité entre les modèles. Elle se repose sur la fédération de modèles pour établir des correspondances explicites entre les éléments du métamodèle et les enrichir de règles de sécurité. Ces règles peuvent être (ré)évaluées lorsque les modèles changent, ce qui permet de déterminer si une modification a un impact sur la cohérence de la sécurité. La méthodologie a été appliquée avec succès à plusieurs cas d’études et elle a été implémentée en utilisant des outils existants.Model-driven Engineering promotes the development of complex systems through the use of a set of models. These models conform to different modeling languages and are built with various tools, leading to a multi-model system. Since these models represent the system under development, dependencies often exist between them. However, this multi-model system evolves to accommodate new requirements, bug fixes, etc. These changes represent a challenge w.r.t. their consistency and is even more critical when dealing with security requirements. Indeed, following the principle of ”security-bydesign”, security has been integrated within models from the early phases of development. Consequently, it also needs to be considered when the models evolve to avoid potential security issues. This thesis proposes a methodology for maintaining security consistency between models. It leverages the model federation paradigm to establish explicit correspondences between meta-model elements and equip them with security rules. These rules can be (re)evaluated when models change, providing an assessment of whether a modification impacts security consistency. The proposed methodology has been successfully applied to several case studies and implemented using existing tools
Simulation par ordinateur et expériences de la sénescence cellulaire radio-induite
No full textLe cancer continue de poser un défi important aux chercheurs et aux professionnels de la santé en raison de ses taux de mortalité élevés, de sa physiopathologie complexe et de son impact profond sur la santé publique et la qualité de vie. Parmi les diverses modalités de traitement, la radiothérapie est largement utilisée pour cibler et détruire les cellules cancéreuses en endommageant l'ADN. Ces dommages comprennent les cassures simple-brin (SSB), les dommages aux bases (BD) et les cassures double-brins (DSB), qui activent une cascade de voies cellulaires conduisant à la mort cellulaire. Cependant, la radiothérapie affecte également les cellules normales environnantes, car la dose de rayonnement hors-champ entraîne souvent une accumulation plus élevée de SSB dans ces cellules. Par conséquent, les cellules normales peuvent entrer dans un état de sénescence (un état dormant) avec le potentiel de se transformer en cellules cancéreuses secondaires dans certaines conditions.Compte tenu de cette interaction entre les dommages à l'ADN, la sénescence cellulaire et la progression du cancer, cette thèse étudie les aspects moléculaires et mécanistiques de la voie de réponse aux dommages à l'ADN (DDR), en se concentrant sur le rôle des SSB et leur réparation. En intégrant des simulations de dynamique moléculaire, une modélisation mathématique et une validation expérimentale chaque fois que nécessaire, ce travail fournit une compréhension approfondie des mécanismes de réparation de l'ADN et de leurs implications pour la sénescence cellulaire et la thérapie du cancer.La partie principale de cette thèse est concentré sur la façon dont la protéine Poly(ADP-ribose)polymérase-1 (PARP1) reconnaît les SSB. Des simulations à l'échelle moléculaire sont utilisées pour analyser l'interaction de PARP1 avec un fragment d'ADN en épingle à cheveux contenant un SSB, offrant de nouvelles perspectives sur les premières étapes de la voie de réparation des cassures monocaténaires (SSBR). En s'appuyant sur cette base, l'étude explore les effets structurels et mécaniques des SSB et des DSB au sein du dinucléosome avec différentes longueurs d'ADN de liaison. Ces recherches révèlent comment différents types de dommages à l'ADN induisent des changements conformationnels dans la structure de la chromatine, facilitant le recrutement de protéines DDR sur les sites endommagés.La partie finale de la thèse passe à une perspective macroscopique, en modélisant la voie SSBR pour comprendre les réponses cellulaires aux dommages à l'ADN. L'étude analyse les décisions relatives au destin cellulaire dans différentes conditions de dommages en utilisant la cinétique de Michaelis-Menten. De plus, les simulations Monte Carlo GEANT4-TOPAS sont utilisées pour étudier les dommages à l'ADN induits par les radiations, en quantifiant les différents types de dommages à l'ADN induits pendant la radiothérapie. Ces modèles sont ensuite intégrés dans le cadre DaMaRiS (DNA Mechanistic Repair Simulator), pour modéliser la voie SSBR afin de simuler de manière exhaustive la dynamique de réparation de l'ADN.Cette approche multidisciplinaire, combinant simulations informatiques, modélisation mathématique et connaissances expérimentales, fait progresser notre compréhension des mécanismes de réparation de l'ADN.Mots-clés : cassures monocaténaires, sénescence, PARP1, simulations de dynamique moléculaire, simulations Monte-Carlo.Cancer continues to pose a significant challenge to researchers and medical professionals due to its high mortality rates, intricate pathophysiology, and profound impact on public health and quality of life. Among various treatment modalities, radiation therapy is widely employed to target and destroy cancerous cells by inflicting DNA damage. This damage includes single-strand breaks (SSBs), base damage (BD), and double-strand breaks (DSBs), which activate a cascade of cellular pathways leading to cell death. However, radiation therapy also affects surrounding normal cells, as the out-of-field dose radiation often results in a higher accumulation of SSBs in these cells. Consequently, the normal cells may enter a state of senescence (a dormant state) with the potential to transition into secondary cancerous cells under certain conditions.Given this interplay between DNA damage, cellular senescence, and cancer progression, this thesis investigates the molecular and mechanistic aspects of the DNA damage response (DDR) pathway, focusing on the role of SSBs and their repair. By integrating molecular dynamics simulations, mathematical modelling, and experimental validation wherever necessary, this work provides a deeper understanding of DNA repair mechanisms and their implications for cellular senescence and cancer therapy.The main part of this thesis focuses on how the Poly(ADP-ribose)polymerase-1 (PARP1) protein recognizes SSBs. Molecular-scale simulations are employed to analyze PARP1's interaction with a hairpin DNA fragment containing an SSB, offering novel insights into the early steps of the single-strand break repair (SSBR) pathway. Building on this foundation, the study further explores the structural and mechanical effects of SSBs and DSBs within dinucleosome with varying linker DNA lengths. These investigations reveal how different types of DNA damage induce conformational changes in chromatin structure, facilitating the recruitment of DDR proteins to damage sites.The final part of the thesis transitions to a macroscopic perspective, modelling the SSBR pathway to understand cellular responses to DNA damage. The study analyses cell fate decisions under varying damage conditions using Michaelis-Menten kinetics. Additionally, GEANT4-TOPAS Monte Carlo simulations are employed to study radiation-induced DNA damage, quantifying the different type of DNA damages induced during radiation treatment. These models are further integrated into the DaMaRiS (DNA Mechanistic Repair Simulator) framework, to model the SSBR pathway to simulate DNA repair dynamics comprehensively.This multidisciplinary approach, combining computational simulations, mathematical modelling, and experimental insights, advances our understanding of DNA repair mechanisms.Keywords: Single-strand breaks, Senescence, PARP1, Molecular dynamic simulations, Monte-Carlo simulations
Cellular mechanisms of cerebral ischemia : study of GRP78 translocation in neurons and autophagy modulation at the blood-brain barrier
No full textL'ischémie cérébrale déclenche des mécanismes adaptatifs complexes impliquant le stress du réticulum endoplasmique et l'autophagie. Cette thèse explore deux aspects complémentaires de ces réponses cellulaires. Premièrement, nous avons caractérisé les mécanismes moléculaires de translocation de GRP78, chaperonne majeure du réticulum endoplasmique, vers la membrane plasmique lors du stress cellulaire. En utilisant des cellules PC12 et leurs dérivés neuronaux, nous démontrons que cette translocation s'effectue via l'autophagie sécrétoire dépendante de SEC22b, indépendamment des voies sécrétoires conventionnelles et des protéines VAMP. SEC22b s'avère essentiel pour la présentation de GRP78 à la surface cellulaire et sa propre translocation membranaire. Deuxièmement, nous avons développé un modèle innovant de barrière hémato-encéphalique dérivé de cellules iPS humaines pour étudier l'impact de l'autophagie sur la signature endothéliale. Nos résultats révèlent que l'autophagie module différentiellement l'expression des molécules d'adhésion (ICAM-1, VCAM-1, E-sélectine) selon le type de stress appliqué. L'inflammation par TNF-α/IFN-γ bloque le flux autophagique tout en induisant une activation endothéliale massive, tandis que l'ischémie (OGD) active l'autophagie avec des cinétiques temporelles distinctes. Ces travaux établissent l'autophagie sécrétoire comme régulateur central de la réponse au stress neuronal et positionnent l'autophagie endothéliale comme modulateur clé de l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique.Cerebral ischemia triggers complex adaptive mechanisms involving endoplasmic reticulum stress and autophagy. This thesis explores two complementary aspects of these cellular responses. First, we characterized the molecular mechanisms of GRP78 translocation, a major endoplasmic reticulum chaperone, to the plasma membrane during cellular stress. Using PC12 cells and their neuronal derivatives, we demonstrate that this translocation occurs via SEC22b-dependent secretory autophagy, independently of conventional secretory pathways and VAMP proteins. SEC22b proves essential for GRP78 surface presentation and undergoes its own membrane translocation. Second, we developed an innovative blood-brain barrier model derived from human iPS cells to study autophagy's impact on endothelial signature. Our results reveal that autophagy differentially modulates adhesion molecule expression (ICAM-1, VCAM-1, E-selectin) according to the applied stress type. TNF-α/IFN-γ inflammation blocks autophagic flux while inducing massive endothelial activation, whereas ischemia (OGD) activates autophagy with distinct temporal kinetics. This work establishes secretory autophagy as a central regulator of neuronal stress response and positions endothelial autophagy as a key modulator of blood-brain barrier integrity
L’hybridité collective dans les écosystèmes d'innovation sociale : Partager des valeurs sociales et activités de gestion pour articuler impact social et profitabilité
No full textDans la littérature de gestion, les écosystèmes désignent des ensembles d'acteurs hétérogènes interdépendants collaborant pour créer de la valeur. Une vision dominante suggère que les écosystèmes émergent autour d'une proposition de valeur unique définie par un acteur focal, centralisant les activités de gestion pour remplir des objectifs économiques. Cependant, de nouvelles recherches ont examiné les écosystèmes d’innovation sociale dans lesquels les acteurs articulent impact social et profitabilité. La nature hybride de ces écosystèmes, récemment nommée «hybridité collective», remet en question la vision dominante des écosystèmes. Ainsi, cette recherche vise à répondre à la question : Comment les acteurs gèrent-ils l’hybridité collective dans les écosystèmes d’innovation sociale ?Tout d’abord, cette recherche examine 93 articles pour comprendre comment et pourquoi la gestion focale et partagée des écosystèmes diffèrent. Nous montrons que les acteurs d’écosystèmes mènent quatre activités de gestion (Structurer, Coordonner, Contrôler et Maintenir) différemment, selon les principes de l’écosystème. En particulier, la gestion focale favorise stabilité, procédures formelles, contrats et croissance de l’écosystème pour respecter des principes de rationalité économique. La gestion partagée recherche la flexibilité, cohésion, responsabilité mutuelle et impact social pour suivre des principes fondés sur des valeurs sociales. Cette gestion partagée permet la poursuite de principes hybrides, articulant rationalité économique et valeurs sociales. Ainsi, cette revue systématique établit que les acteurs d'écosystèmes gèrent l'hybridité collective par une gestion partagée. Elle ouvre également des opportunités de recherche sur la gestion des enjeux sociétaux par les écosystèmes.Deuxièmement, cette thèse s'appuie sur un écosystème d'innovation sociale en France pour étudier comment les acteurs développent une hybridité collective. Elle révèle un processus d’émergence d’un écosystème d’innovation sociale en trois étapes, couvrant trois éléments : (1) Rassembler les acteurs autour de valeurs sociales, (2) Intégrer la diversité dans une proposition de valeur, et (3) Établir une structure grâce à une gestion partagée. À chaque étape, les acteurs articulent impact social et profitabilité en utilisant mécanismes : Collaborations distribuées, Diversification pour établir une polysémie, et Transparence et règles. Au total, cette recherche éclaire la manière dont des acteurs établissent une hybridité collective lors de l'émergence de leur écosystème d'innovation sociale en intégrant des valeurs sociales dans une proposition de valeur qui nécessite une gestion partagée.Enfin, cette thèse explore empiriquement comment les acteurs de l'écosystème gèrent l'hybridité collective à un niveau micro. Cette recherche révèle que les acteurs s’appuient sur une structure de gestion duale orientée vers la réalisation d’un impact social et d’une profitabilité. Cette dualité produit trois éléments, essentiels à l’hybridité collective, à savoir des collaborations d’intérêts croisés, un équilibre et un contrôle mutuel. En fin de compte, ces éléments interagissent les uns avec les autres pour maintenir l’équilibre entre impact social et profitabilité dans le temps, réalisant ainsi l’hybridité collective.Dans l’ensemble, cette thèse contribue à la littérature par une étude de l’hybridité au niveau de l’écosystème. Elle éclaire la manière dont les acteurs développent une hybridité collective lors de l’émergence d’écosystèmes d’innovation sociale et la maintiennent par des activités de gestion partagée. Les praticiens et décideurs peuvent s’appuyer sur ces contributions pour développer des pratiques et réglementations qui favorisent, soutiennent et maintiennent l’hybridité dans les écosystèmes. À terme, des recherches pourraient explorer la pertinence et les avantages de l’hybridité collective pour les écosystèmes, pour adresser les grands défis et enjeux sociétaux.In the management literature, ecosystems refer to sets of heterogeneous interdependent actors collaborating to create value. A dominant view suggests ecosystems emerge around a unique value proposition represented by a focal actor who centralises management activities to achieve economic goals. However, new research examined social innovation ecosystems, in which actors collaborate to achieve social impact and profitability. The hybrid nature of such ecosystems, recently coined collective hybridity, challenged the dominant view on ecosystems. Hence, this research aims to answer the question: How do actors manage collective hybridity in social innovation ecosystems?First, this research systematically reviews 93 articles to understand how and why focal and shared ecosystem management differ. We find that ecosystem actors conduct four categories of management activities (Structuring, Coordinating, Controlling, and Sustaining) differently, depending on the principles that guide the ecosystem. Particularly, focal management actors strive for stability, formal procedures, contracts, and ecosystem growth to fulfil principles of economic rationality. On the other hand, shared management actors strive for flexibility, cohesiveness, mutual accountability, and social impact to achieve principles based on social values. We find that shared management enables the pursuit of hybrid principles, combining economic rationality and social values. Hence, this systematic review establishes that ecosystem actors manage collective hybridity by sharing management activities. Practically, it opens research opportunities related to the management of grand challenges and societal issues by ecosystems.Second, this PhD draws on a case study of a social innovation ecosystem in France to investigate how actors develop collective hybridity during ecosystem emergence. It reveals an emergence process of a social innovation ecosystem in three stages, covering three mutually reinforcing elements: (1) Rallying actors around social values, (2) Integrating diversity in a value proposition, and (3) Establishing a structure through shared management. At each stage, actors strive to balance between social impact and profitability using three mechanisms: Distributed collaborations, Diversification to invite polysemy, and Transparency and rules. Hence, this research shines light on how actors can develop collectivity hybridity during the emergence of their social innovation ecosystem by weaving social values into a value proposition that requires shared management.Third, this PhD empirically explores how ecosystem actors concretely manage collective hybridity at the micro-level. This research reveals that actors build on a dual management structure oriented towards realising both social impact and profitability. Such duality produced three elements central to collective hybridity, namely cross-interest collaborations, balance, and mutual control. Ultimately, these elements interacted with each other to sustain the balance between social impact and profitability over time, hence achieving collective hybridity.Overall, this PhD contributes to the literature by investigating hybridity at the ecosystem level. It provides insights into how actors achieve collective hybridity during social innovation ecosystem emergence and maintain it through shared management activities. Practitioners and policymakers can draw on such contributions to develop practices and regulations that foster, support, and sustain hybridity at the ecosystem level. Eventually, further research could explore the relevance and benefits of collective hybridity for ecosystems to tackle grand challenges and societal issues
Methods and tools for the diachronic study of the geographical discourses in two french encyclopedias
No full textDans le cadre du projet GEODE du LabEx ASLAN, cette thèse étudie en diachronie les discours géographiques dans deux encyclopédies françaises. L'Encyclopédie, Dictionnaire Raisonné des sciences, des arts et des métiers (EDdA), emblématique du siècle des Lumières, constitue la borne la plus ancienne de l'intervalle. Celui-ci s'étend jusqu'à la fin du XIXème siècle, représenté par La Grande Encyclopédie, Inventaire raisonné des Sciences, des Lettres et des Arts (LGE). Au travers de trois contributions principales, les travaux abordent des thématiques telles que la préparation des données et l'encodage en particulier, la classification automatique et les analyses textométriques. En confrontant des méthodes simples de la théorie des graphes à des remarques structurelles sur les éléments présents dans les encyclopédies, la première étude souligne les différences fondamentales qui existent entre dictionnaires et encyclopédies en termes de structures et aboutit à la proposition d'un encodage XML-TEI pour représenter une encyclopédie, qui est appliqué sur la première édition numérique de LGE. La comparaison de méthodes de classifications permet ensuite de choisir un modèle pour associer un domaine de connaissance à chaque article du corpus, ce qui rend possible la conduite d'analyses contrastives dans la dernière partie de la thèse. Un examen attentif des erreurs commises par un des classifieurs sur l'EDdA révèle des ressemblances existant entre les domaines et montre une Géographie très au contact des autres sciences au XVIIIème siècle. Pour finir, les deux œuvres sont comparées pour mettre en relief les changements survenus dans la manière d'écrire la Géographie. Un premier développement quantifie puis caractérise la variation dans les articles du domaine (à l'aide de statistiques sur le nombre de mots et leurs longueurs puis en étudiant les mouvements d'entrées entre domaines). Les apports de la textométrie sont enfin utilisés pour approfondir la compréhension des liens entre biographies et discours géographiques.As a part of LabEx ASLAN project GEODE, this thesis conducts a diachronic study of geographical discourses in two french encyclopedias. The encyclopédie, Dictionnaire Raisonné des sciences, des arts et des métiers (EDdA), a symbol of the Age of Enlightenment, represents the oldest bound of the interval. Its span stretches up to the end of the 19th century, which La Grande Encyclopédie, Inventaire raisonné des Sciences, des Lettres et des Arts (LGE) embodies. Through three main contributions, the effort covers topics such as data engineering and in particular encoding, automated classification and textometry analyses. By confronting simple methods from graph theory to structural remarks made on the elements featured in encyclopedias, the first study underlines the fundamental differences which set dictionaries and encyclopedias apart in terms of internal structure. Subsequently, it proposes an XML-TEI-compatible encoding to represent encyclopedias and applies it to the first digital edition of LGE. A comparison of classification methods is then used to select a model to map each article in the corpus to a knowledge domain, thus enabling the contrastive analyses performed in the last part of the dissertation. A careful survey of the residual errors made by one of the classifiers considered on the entries from the EDdA evidences some similarities between domains and highlights Geography as a discipline very close to the other sciences in the 18th century. Finally, the two books are compared to demonstrate the changes which occurred in the way Geography has been written at each time. A first investigation measures and characterizes the variations in the articles from this domain by using statistics on the number of words and their lengths before studying the movements of certain entries from one domain of knowledge to another. Techniques and results from textometry are then leveraged to get a deeper understanding of the relationship linking biographies to geographical discourses
The Words of Misuse and Gallantry : Discourse and Practices in the "Mercure galant" (1672–1710).
No full textLe « Mercure galant » dirigé par Jean Donneau de Visé et Thomas Corneille (1672-1710) est le premier périodique littéraire français, abondamment diffusé en France et à l’étranger. Cette étude explore sa place dans les débats linguistiques de son temps, en se concentrant sur les mots du mauvais usage. Leur présence dans le « style galant » montre que la seconde galanterie prône un style moyen, discret et policé, tout en valorisant la diversité et la nouveauté.Le débat linguistique du XVIIe siècle est structuré par la quête de pureté de la langue française, qui passe par le rejet des mots du mauvais usage. Le « Mercure galant » relaie cet imaginaire puriste, tout en le modérant par des facteurs esthétiques et éditoriaux. Le périodique publie des discours épilinguistiques et des remarques sur la langue, témoignant de l’importance des questions lexicales dans les conversations mondaines. La maîtrise du beau langage est un véritable enjeu social, un critère de distinction et d’inclusion.Le « Mercure galant » offre un observatoire privilégié des tensions entre ce purisme linguistique et les pratiques stylistiques de la seconde galanterie. Tout en affichant son soutien à un idéal de beau langage, le périodique tolère certains emplois de mots du mauvais usage. Les pastiches de parlures comme les lettres en vieux langage, le style marotique et les billets composés de mots à la mode illustrent une tradition galante du jeu linguistique."Le Mercure galant", directed by Jean Donneau de Visé and Thomas Corneille (1672-1710), is the first French literary periodical, widely circulated in France and abroad. This study explore its role in the linguistic debates of its time, focusing on words deemed as improper usage. Their presence in the "galant style" demonstrates that the second phase of galanterie promotes a moderate, discreet, and refined style while also valuing diversity and novelty.The linguistic debate of the 17th century is structured around the quest for the purity of the French language. "Le Mercure galant" conveys this purist ideology while tempering it with aesthetic and editorial considerations. It publishes epilinguistic discourses and remarks on language, reflecting the importance of lexical issues in social conversations. Mastery of refined language is a true social concern, serving as a criterion for distinction and inclusion."Le Mercure galant" offers a privileged observatory of the tensions between linguistic purism and the stylistic practices of the second galanterie. While endorsing an ideal of elegant language, the periodical occasionally tolerates the use of improper words. Linguistic pastiches such as letters written in old-fashioned language, the marotique style, and notes composed of trendy words illustrate a galant tradition of linguistic playfulness