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International audience; The framework of this paper is the improvement of direct-forcing immersed boundary methods in presence of moving obstacles. In particular, motivations for the use of the Direct Forcing (DF) method can be found in the advantage of a fixed computational mesh for fluid–structure interaction problems. Unfortunately, the direct forcing approach suffers a serious drawback in case of moving obstacles: the well known spurious force oscillations (SFOs). In this paper, we strengthen previous analyses of the origin of the SFO through a rigorous numerical evaluation based on Taylor expansions. We propose a remedy through an easy-to-implement regularization process (regularized DF). Formally, this regularization is related to the blending of the Navier–Stokes solver with the interpolation, but no modification of the numerical scheme is needed. This approach significantly cuts off the SFOs without increasing the computational cost. The accuracy and the space convergence order of the standard DF method are conserved. This is illustrated on numerical and physical validation test cases ranging from the Taylor–Couette problem to a cylinder with an imposed sinusoidal motion subjected to a cross-flow.

http://nonlineaire.univ-lille1.fr; National audience; La projection d'atomes de platine sur un substrat poreux de carbone par pulvérisa\-tion plasma permet notamment de réaliser des couches minces catalytiques de grande qualité. La connaissance et le contrôle de la densité de platine adsorbé dans le milieu poreux au cours du temps y sont donc cruciales. A partir des mesures expérimentales donnant le profil de densité d'atomes adsorbées en fonction de la profondeur dans le poreux au cours du temps, nous montrons que le processus de diffusion dans le poreux est super-diffusif. De plus, nous retrouvons ces résultats expérimentaux à partir d'un modèle classique de diffusion poreux-fractal dans laquelle les coefficients dépendent du temps afin de tenir compte de l'adsorption.

6 pages; National audience; Les microcavités non linéaires, dont les applications sont très variées en raison de leur haut facteur de confinement du champ, ont permis d'abaisser significativement les puissances de commande de composants pour le traitement tout optique du signal. Cependant, les effets non linéaires induisent un désaccord entre la fréquence de résonance de la cavité et le signal d'excitation, ce qui limite, par un phénomène de battements, l'énergie couplée dans le résonateur. Nous proposons ici une méthode, basée sur un contrôle de la relation temps-fréquence de l'impulsion d'entrée, permettant d'augmenter l'énergie couplée dans une microcavité semi-conductrice.

International audience; Grâce à l'excitation paramétrique d'ondes de surfaces dans une cellule de Hele-Shaw, nous mettons en évidence deux nouveaux types de vagues solitaires. Il s'agit de vagues stationnaires très localisées, l'une étant de symétrie paire, l'autre de symétrie impaire. Elles diffèrent du 'clapotis' localisé mis en évidence en canal étroit par Wu et coll. [1984], ou de l'oscillon qui apparaît lorsque l'excitation paramétrique est composée de deux fréquences [Arbell, 2000]. De plus, à notre connaissance, aucune vague solitaire impaire n'avait été mis en évidence jusqu'à ce jour à la surface de l'eau.

National audience; Les Lasers à Electrons Libres (LEL) sont des sources de lumière puissantes dans les gammes X à UV. La dynamique d'un LEL dans le régime Self-Amplified Spontaneous Emission montre des régimes de fort gain et de faible gain dans lesquels la valeur de l'intensité atteinte ne correspond pas à celle prédite par l'équilibre de Boltzmann. Le LEL est décrit par les interactions onde-particules entre les électrons et l'onde lumineuse générée. La dynamique présente des Etats Quasi-Stationnaires : ce sont des stades intermédiaires dans lesquels le système se retrouve bloqué. Ils sont dus à la nature de longue portée de l'interaction. Une description du LEL par l'équation de Vlasov, dans la limite d'un grand nombre d'électrons, nous permet d'utiliser deux outils : la théorie de Lynden-Bell, basée sur une maximisation de l'entropie et des simulations numériques de l'équation de Vlasov. Dans cet article, nous interprétons les régimes du LEL en fonction des prédictions de la théorie de Lynden- Bell. Nous trouvons deux solutions correspondant aux deux régimes du LEL, qui constituent des états quasistationnaires de la dynamique. L'issue d'une condition initiale est donnée par une analyse simulatoire de ces solutions.

National audience; Les interactions à longue portée (c'est-à-dire en 1/r^a, avec a < d la dimension du système) sont présentes dans de nombreux domaines de la physique, de l'interaction ondes-particules (physique des plasmas, lasers à électrons libres, etc) `a l'astrophysique et aux condensats de Bose-Einstein. Or leur dynamique présente une caractéristique très particulière, celle de se retrouver piégée dans des régimes hors d'équilibre sur des temps très longs (divergents avec le nombre de particules). Ces dynamiques métastables sont appelés “états quasi-stationnaires”. Nous nous intéressons à ces états à travers le modèle paradigmatique Hamiltonian Mean Field. Ce système de N rotateurs couplés est caractérisé macroscopiquement par sa magnétisation M=,j=1:N, qui quantifie le degré d'agrégation des N corps. Les états quasi-stationnaires peuvent alors être décomposés en deux grandes familles, les états “magnétisés” et les états “non-magnétisés”. On peut alors montrer que lorsque le nombre de degrés de liberté du système (c'est-à-dire le nombre de parti- cules) augmente, les orbites régulières apparaissent et se multiplient, associées à des tores invariants de la dynamique d'une particule-test. L'observation de ces tores représente une interprétation dynamique de l'émergence des états quasi-stationnaires, parallèlement à l'explication statistique de ce phénomène (réalisé grâce à un mécanisme de maximisation d'entropie). La transition de phases hors d'équilibre de ce système (d'un régime magnétisé à non-magnétisé) peut alors être réinterprétée comme une bifurcation dynamique des structures de l'espace des phases. Une phénoménologie similaire est observée dans un modèle de laser à électrons libres.