UPThèses

L'objectif de notre recherche est d'étudier l'existence d'attracteurs de dimension finie pour trois modèles d'équations aux dérivées partielles non linéaires : Navier-Stokes, Cahn-Hilliard et Cahn-Hilliard visqueux. En outre, nous étudions ces modèles dans les cas autonome et non autonome. Dans le but de définir les attracteurs pour chaque modèle nous avons démontré l'existence et l'unicité de la solution, puis l'existence d'un ensemble borné absorbant. Nous avons démontré également l'existence d'un attracteur global et d'attracteurs exponentiels dans le cas autonome, ainsi que les attracteurs exponentiels, uniforme, rétrograde et exponentiels rétrogrades dans le cas non autonome. Par ailleurs, nous avons démontré que pour les deux derniers modèles, l'attracteur pullback est unique et de dimension finie. L'existence d'un paramètre ε, dans le modèle de Cahn-Hilliard visqueux, nous a conduit à construire une famille robuste d'attracteurs exponentiels en étudiant la limite ε tend vers zéro.

Les forces électrostatiques augmentent notablement l'efficacité de collecte des particules plus fines dans les filtres à électret. En dépit de nombreuses études réalisées jusqu'à présent, la caractérisation de l'état de charge des medias filtrants à électret et la stabilité de ces charges reste à approfondir. L'étude que nous avons effectuée est focalisée sur la formation d'électrets fibreux non tissés, afin d'améliorer les performances des filtres industriels. Son objectif est double : (1) évaluer la réponse de cette classe de matériaux diélectriques à un dépôt de charges générées par décharge couronne ; (2) appréhender les mécanismes complexes responsables d'affaiblissement de son état de charge. L'étude du processus de génération des charges électriques ainsi que le contrôle du dépôt de celles ci à la surface des diélectriques fibreux sont facilités par la réalisation d'un système d'électrode couronne de type "triode". La caractérisation de l'état de charge et la stabilité de l'électret est essentiellement basée sur la mesure du potentiel de surface, réalisée à l'aide d'une sonde à condensateur vibrant de Kelvin. Le suivi du déclin de potentiel de surface dans le temps est piloté par ordinateur, l'acquisition des données étant effectuée à l'aide d'un instrument virtuel (LabView). Les données expérimentales sont ensuite traitées et analysées à l'aide des routines développées dans l'environnement Matlab. Les essais ont été réalisés sur des échantillons en Polypropylène non-tissés, caractérisés par des différentes tailles et orientations des fibres. Ces caractéristiques intrinsèques des matériaux affectent sensiblement le niveau initial et la dynamique du potentiel de surface. La caractérisation du media filtrant à électret est réalisée pour plusieurs situations et conditions de formation d'électret fibreux non tissés, à savoir, le niveau et la polarité du potentiel de la grille par lequel le dépôt des charges est contrôlé, la température à laquelle l'échantillon est chauffé avant qu'il reçoit des charges générées par la décharge couronne et l'humidité relative à laquelle le dépôt des charges et le déclin du potentiel se déroulent. Nous avons constaté que le niveau initial de charge des médias fibreux est limité par des décharges électriques, dues à des intensifications locales du champ électrique. Les courbes de déclin de potentiel se distinguent de celles obtenues pour des surfaces continues telles que les films et les plaques polymères, malgré certaines similitudes, comme le phénomène de "cross-over". À température suffisamment élevée, le piégeage des charges en profondeur est plus stable, par contre l'humidité accroît déclin de potentiel de surface et la conduction de la charge vers l'électrode liée à la terre. Également, des dépôts successifs des charges électriques réduisent sensiblement le déclin de potentiel et augmentent la stabilité de l'état de charge des filtres à électrets.

L'objectif de ce travail a été de contribuer à une meilleure connaissance du devenir des composés pharmaceutiques au cours de la filière de traitement des eaux. Pour cela, une étude de l'oxydation par le chlore (un procédé de désinfection fréquemment employé comme étape de potabilisation) de trois composés pharmaceutiques (le paracétamol, le diclofénac et la carbamazépine) a été menée. Tout d'abord, une étude cinétique a été conduite à 20 ± 2 °C et différentes valeurs de pH. Dans ces conditions, une dégradation possible et plus ou moins rapide suivant le pH a été observée pour l'ensemble de ces composés. Les réactions élémentaires de chloration et leur constante cinétique associée ont été déterminées. A pH 7, et pour une concentration de chlore de l'ordre de 1 mg, des temps de demi-vie de l'ordre de 1 h, 3,5 h et 7118 h ont été calculés pour le paracétamol, le diclofénac et la carbamazépine respectivement. Ensuite, pour les composés étudiés, un travail d'identification des sous-produits de dégradation a été entrepris. Par analyses chromatographiques (CLHP/UV, CLHP/SM et CLHP/SM/SM), pour chacun de ces composés, de nombreux sous-produits de chloration ont été mis en évidence. Leur stabilité au chlore a été alors évaluée et les schémas réactionnels impliqués ont été discutés.

La communication intercellulaire directe par jonction gap (CIJG) est impliquée dans le maintien de l'homéostasie tissulaire et la coordination des activités cellulaires. Tout dysfonctionnement de la communication intercellulaire dû à une perte d'expression ou à une délocalisation cytoplasmique des protéines constitutives : les connexines (Cx) est associé à des pathologies humaines. Ainsi, lors du processus de cancérogenèse, un défaut de synthèse ou d'adressage membranaire des connexines peut engendrer un phénotype tumoral caractérisé notamment par une prolifération cellulaire accrue. Néanmoins, le rôle des connexines lors des processus plus tardifs conduisant aux métastases n'a pu être clairement défini avec des résultats controversés. Le cancer de la prostate qui évolue majoritairement (80% des cas) vers des métastases osseuses, est associé à une diminution d'expression de connexines dont la Cx43. De plus, cette Cx43 est très impliquée dans l'ostéogenèse et dans la différenciation des cellules ostéoformatrices (ostéoblastes). Afin d'évaluer l'impact de la Cx43 sur le potentiel métastatique et sur l'impact osseux des cellules cancéreuses prostatiques, une surexpression de la Cx43 par infection rétrovirale a été effectuée dans des lignées cancéreuses prostatiques ayant des caractéristiques métastatiques différentes : les cellules PC-3 (très invasives) et les cellules LNCaP (moins agressives). Nous avons pu mettre en évidence que la surexpression de la Cx43 entraîne un effet différent sur les deux lignées. En effet, la Cx43 est restreinte dans le cytoplasme pour les cellules PC-3 alors qu'elle est localisée à la membrane plasmique et établit une communication...

La littérature montre que la présence de l'eau dans les lubrifiants a de nombreux effets nocifs sur la lubrification. Parmi ces effets, la modification de la viscosité du lubrifiant s'avère la plus dangereuse pouvant aboutir à une défaillance complète du système de lubrification et/ou du composant. De plus, la littérature manque d'études précises qui décrivent la progression de la défaillance avec le temps écoulé après la contamination du circuit de lubrification par de l'eau. Ce travail présente une étude à court terme de l'effet de la contamination par de l'eau du lubrifiant d'une butée hydrodynamique à patins oscillants. La partie expérimentale montre que la présence de 10% d'eau en masse peut ne pas être nuisible à la lubrification. Ce résultat est conditionné par la structure du mélange huile/eau et par le régime de fonctionnement de la butée. Un travail théorique est également conduit dans le but de modéliser l'effet de ce type de contamination sur le comportement de la butée. Celui-ci se base sur l'approximation d'un fluide homogène à l'échelle du film lubrifiant. En effet, le mélange huile/eau est considéré comme une émulsion d'eau dans l'huile. Ainsi, une modélisation de la viscosité de cette émulsion en fonction de la concentration d'eau est réalisée dans une première étape. Cette modélisation a servi ensuite dans le développement d'une théorie de calcul des performances de butées à patins oscillants. Les résultats numériques et expérimentaux montrent les mêmes ordres de grandeur de la variation des caractéristiques des butées due à la présence de l'eau. Cette dernière s'avère ainsi non dangereuse sur la réponse statique de la butée étudiée à court terme.

Cette thèse se place dans le cadre de l'imagerie informatique et plus particulièrement celui de la géométrie discrète. Nous nous intéressons à la reconstruction, c'est-à-dire, l'opération qui transforme un objet discret en objet euclidien. Les méthodes de reconstruction que nous utilisons se déroulent en deux étapes ; la première consiste à reconnaître des primitives discrères (droites, cercles, etc) et la seconde à les transformer en primitives euclidiennes. La présence de bruit dans les objets manipulés perturbe considérablement la reconnaissance de primitives, nous avons proposé un moyen simple et efficace de lui accorder une marge d'erreur : le redimensionnement adaptatif. Le redimensionnement est dit adaptatif car chaque pixel est redimensionné indépendamment des autres selon des critères locaux. Pour la reconnaissance de droites, nous avons utilisé la méthode de J. Vittone basée sur les espaces de paramètres. En la combinant avec le redimensionnement adaptatif, nous avons défini des opérations telles que le lissage de courbes et le débruitage. Nous avons amélioré ces opérations grâce à deux méthodes permettant d'éviter dans la plupart des cas une modification de la topologie de l'objet. Pour la reconnaissance de cercles discrets, nous avons généralisé les notions de médiatrices et de centre des cercles circonscrits aux espaces discrets. Cette méthode de reconstruction de cercles se combine très bien avec le redimensionnement adaptatif.

Les matériaux granulaires sont très divers : les farines, les grains dans l'agroalimentaire, le sable et les roches dans l'industrie minière, les déchets broyés dans l'industrie du recyclage, les poudres et granulés dans l'industrie chimique. Le stockage, le transport et le traitement de ces matériaux font apparaître des phénomènes électrostatiques liés à leur charge par effet triboélectrique. L'analyse de ces phénomènes requiert des modèles numériques prenant en compte les trois aspects (collisions interparticulaires, écoulement du fluide et échange de charges électriques) des écoulements granulaires. L'objectif de ce mémoire est donc la modélisation des écoulements diphasiques 3D, avec la prise en compte des phénomènes tribo-électrostatiques et des forces d'interaction entre le fluide et les particules. Dans la première phase du travail, nous avons utilisé un modèle d'éléments distincts (DEM) pour calculer la dynamique particulaire. Plusieurs études de lits vibrés y sont traitées. La deuxième partie présente un modèle original de charge électrostatique. Ce modèle permet d'étudier l'évolution de la charge des particules au cours du temps. La méthode utilisée pour réaliser le code diphasique par un couplage eulérien-lagrangien est exposée dans la troisième partie. Les études sur la fluidisation de particules qui y sont décrites ont abouties à des pistes intéressantes sur la formation des bulles. Pour finir, nous présentons les algorithmes utilisés pour les modélisations, ainsi que la méthode adoptée pour paralléliser le programme, permettant ainsi de représenter un grand nombre de particules afin de mieux simuler des situations d'intérêts industriels.

L'adaptation des populations aux pressions environnementales peut se traduire par des changements morphologiques qui peuvent résulter de deux mécanismes non exclusifs, la sélection génétique et la plasticité phénotypique. L'objectif de cette thèse était d'identifier les mécanismes impliqués dans l'adaptation d'une population de ray-grass anglais soumis à la défoliation et de mettre en évidence l'effet de ces mécanismes sur l'évolution morphologique et génétique de cette population au cours d'une génération. Nous avons étudié, sous deux rythmes de défoliation, une population, de 240 génotypes, issue d'un croisement entre un individu de variété gazon et un individu de variété fourrage. Nous avons pu mettre en évidence le rôle majeur de la plasticité phénotypique dans l'évolution de la morphologie. Cette plasticité a entraîné une homogénéisation morphologique de la population, limitant ainsi l'expression de la variabilité génotypique et maintenant une certaine diversité génétique cryptique. Mais cette plasticité de caractères morphologiques était variable entre individus et relativement dépendante des valeurs initiales de ces caractères. Nous avons pu mettre en évidence une base génétique de ces caractères et de leur plasticité. Nous avons détecté des signatures génomiques de la sélection sur ces régions QTL, l'action de la sélection était visible et variable sur la diversité moléculaire, mais son intensité ne semblait pas assez forte pour être visible morphologiquement d'une génération à l'autre. La plasticité phénotypique des caractères étudiés ne paraissait pas impacter la valeur sélective des individus et en ce sens, peut interagir avec le processus de sélection...