Search

Dynamic filtration (DF) exhibits superior performances (high permeate flux, fouling limitation) to dead-end and cross-flow filtrations for various applications (water treatment, food engineering, bioprocess engineering). This PhD is devoted to exploring a technology called Rotating and Vibration Filtration (RVF) to get insight into its complex hydrodynamics at global and local scales, to understand and to explain its performances in membrane bio-reactor (MBR). The objectives are to propose an exhaustive benchmarking and classification of DF modules, to develop an experimental device for local and instantaneous measurements of the driving force (pressure), then to describe pressure fluctuations using 3 different theoretical approaches, and finally to validate Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation in laminar and turbulent regimes. Combined with previous studies, the investigation of hydrodynamics in laminar and turbulent regimes were furtherly scrutinised to answer new scientific questions. Global, semi-local and local parameters have been characterized during experimental campaigns with Newtonian model fluids and 3 different impellers (Imp 1, 2 and 3). Then, the experimental data were confronted with numerical simulations. For global approach, friction and power consumption curves were established as a function of mixing and feeding Reynolds number. The calculated mechanical power with the empirical correlation of local shear stress was underestimated. The balance between nominal power and thermal dissipation was investigated. For specific operating conditions (feeding flowrate, mixing rate, viscosity), the increase of temperature (inlet/outlet) superior to 5℃ may be damageable for cell culture growth or bioproduction.For semi-local and local approaches, the local pressure at the membrane surface was measured with a specially designed and instrumented porous substrate. Mean radial pressure and core velocity coefficient (k) were quantified versus flowrate, viscosity, radial position, impeller shape and mixing rate. The instantaneous pressure is decomposed into the time-averaged pressure and its fluctuating quantities using Statistical Analysis (SA), Probability Distribution Function (PDF) and Fast Fourier Transform (FFT). In turbulent regime, The "resonance frequency" of Imp 1 was clearly identified at 21.1 Hz, which induces the maximum pressure fluctuation that cannot be neglected during microfiltration process. Wherein, periodic pressure fluctuations dominate as opposed to random pressure signals. The empirical correlations are established to estimate their intensities as a function of rotation frequency and radial position. In laminar regime, the pressure fluctuation increases with the mixing rate (0 to 30 Hz), but remains negligible (below 30 mbar) due to the sharp decline of the periodic contribution. Considering CFD approach, the flow fields were simulated, and compared with local pressure and previous velocity measurements. The flow transition from separated to merged boundary layers is observed with the impeller rotation, which induces the unsteady flow. This technoloigy provides the constructive ideas for optimizing the cell design.; La filtration dynamique (FD) affiche des performances supérieures (rétention, perméation) aux filtrations frontale et tangentielle pour diverses applications (biotechnologies environnementale, agro-industrielle et blanche). Ce doctorat explore l’hydrodynamique complexe aux échelles globale et locale du module «Rotating & Vibrating Filtration» (RVF) pour comprendre et expliquer ses performances dans les bioréacteurs à membrane (MBR). Les objectifs sont de proposer une revue exhaustive et une classification des modules de FD, de développer un dispositif expérimental pour des mesures locales et instantanées de la force motrice (pression), puis de décrire les fluctuations de pression en utilisant 3 approches théoriques, et enfin de valider la simulation numérique des écoulements (CFD) en régimes laminaire et turbulent. Combinées aux travaux précédentes, l’hydrodynamique du module RVF en régimes laminaire et turbulent a été approfondie pour répondre à de nouvelles questions scientifiques. Les paramètres globaux, semi-locaux et locaux ont été caractérisés au cours de campagnes expérimentales avec des fluides modèles newtoniens et 3 agitateurs différents (Imp 1, 2 et 3). Pour l'approche globale, des courbes de frottement et de consommation de puissance ont été établies en fonction du nombre de Reynolds d'agitation et de pompage. La puissance mécanique calculée avec la corrélation empirique de la contrainte de cisaillement locale était sous-estimée. L'équilibre entre la puissance nominale et la dissipation thermique a été étudié. Pour des conditions de fonctionnement spécifiques (débit d'alimentation, taux de mélange, viscosité), l'augmentation de la température (entrée/sortie) supérieure à 5℃ peut être dommageable pour la croissance microbienne ou la bioproduction. Pour les approches semi-locale et locale, la pression locale à la surface de la membrane a été mesurée avec un substrat poreux spécialement conçu et instrumenté. La pressi on radiale moyenne et le coefficient d'entrainement (k) ont été quantifiés en fonction du débit, de la viscosité, de la position radiale, de la forme du mobile et de la vitesse de rotation. La pression instantanée se compose des contributions moyenne et fluctuante qui sont identifiées en utilisant l'analyse statistique (SA), la fonction de distribution de probabilité (PDF) et la transformation rapide de Fourier (FFT). En régime turbulent, la "fréquence de résonance" a été identifiée à 21.1 Hz (Imp 1), ce qui induit la fluctuation de pression maximale qui ne peut être négligée pendant le processus de microfiltration. Dans ce cas, les fluctuations de pression périodiques dominent par opposition aux signaux de pression aléatoires. Des corrélations empiriques sont établies pour estimer leurs intensités en fonction de la fréquence de rotation et de la position radiale. En régime laminaire, la fluctuation de la pression augmente avec le taux de mélange (0 à 30 Hz), mais reste négligeable (sous 30 mbar) en raison d’une forte diminution de la contribution périodique. En dernier lieu, la CFD simule les champs d'écoulement pour une comparaison avec les mesures expérimentales de pression locale et de vitesse. La transition d'un écoulement avec des couches limites séparées à fusionnées est observée avec la vitesse de rotation (instabilité). Cette technique fournit des idées constructives pour optimiser la conception de la cellule.

In this work one-dimensional and two-dimensional semi-analytical models using the Legendre polynomial approach were applied for modeling the piezoelectric transformer. The electromechanical behavior of PT can be predicted by the model. The method consists in incorporating directly into the equations of motion the continuity and boundary conditions by the use of the delta function. In the 2D model, the mechanical displacements and the electric potential were expanded in a double series of orthonormal polynomials with an appropriate analytical form. The numerical results are presented such as resonance and anti-resonance frequencies, electrical input admittance and voltage gain. The validity of the model is confirmed through a comparison between the results using the polynomial approach and the results obtained from an analytical method for the1D model and from FEA and experimental results for the 2D model. A good agreement was obtained between the results of the proposed polynomial approach and the results from the literature for both the free and forced vibration analysis. The mechanical displacement, the load dependence, the dimension effect and the sensibility analysis are presented to illustrate our model. The 2D approach is able to predict the behavior of a wide and a long piezoelectric transformer., Dans ce travail, une étude unidimensionnelle puis bidimensionnelle d’un transformateur piézoélectrique (TP) de type Rosen utilisant une approche polynomiale est menée. Le modèle qui peut prédire les propriétés électromécaniques du TP consiste à incorporer dans les équations de propagation les conditions aux limites et de continuité en utilisant une fonction delta. Dans le modèle 1D seul le déplacement mécanique est décomposé en série de polynômes de Legendre tandis que dans le cas 2D les déplacements mécaniques et les potentiels électriques sont développés en série de produits de deux polynômes orthonormés avec une forme analytique pouvant tenir compte des conditions de continuité. Les résultats numériques comme les fréquences de résonance et d’antirésonance, l’admittance d’entrée électrique et le gain en tension sont présentés et comparés avec ceux obtenus analytiquement pour les cas 1D et avec ceux obtenus par la méthode des éléments finis 3D et des résultats expérimentaux dans le cas du modèle 2D. Une bonne concordance a été obtenue entre les résultats du modèle proposé et les résultats dans la littérature tant sur l’analyse harmonique que sur l’analyse modale ce qui nous conduit à l’exploitation de la méthode en calculant plusieurs grandeurs électromécaniques et en effectuant l’analyse des effets des variations des paramètres sur les caractéristiques du transformateur. Le modèle 2D peut être utilisé pour étudier un TP large.

In this work one-dimensional and two-dimensional semi-analytical models using the Legendre polynomial approach were applied for modeling the piezoelectric transformer. The electromechanical behavior of PT can be predicted by the model. The method consists in incorporating directly into the equations of motion the continuity and boundary conditions by the use of the delta function. In the 2D model, the mechanical displacements and the electric potential were expanded in a double series of orthonormal polynomials with an appropriate analytical form. The numerical results are presented such as resonance and anti-resonance frequencies, electrical input admittance and voltage gain. The validity of the model is confirmed through a comparison between the results using the polynomial approach and the results obtained from an analytical method for the1D model and from FEA and experimental results for the 2D model. A good agreement was obtained between the results of the proposed polynomial approach and the results from the literature for both the free and forced vibration analysis. The mechanical displacement, the load dependence, the dimension effect and the sensibility analysis are presented to illustrate our model. The 2D approach is able to predict the behavior of a wide and a long piezoelectric transformer., Dans ce travail, une étude unidimensionnelle puis bidimensionnelle d’un transformateur piézoélectrique (TP) de type Rosen utilisant une approche polynomiale est menée. Le modèle qui peut prédire les propriétés électromécaniques du TP consiste à incorporer dans les équations de propagation les conditions aux limites et de continuité en utilisant une fonction delta. Dans le modèle 1D seul le déplacement mécanique est décomposé en série de polynômes de Legendre tandis que dans le cas 2D les déplacements mécaniques et les potentiels électriques sont développés en série de produits de deux polynômes orthonormés avec une forme analytique pouvant tenir compte des conditions de continuité. Les résultats numériques comme les fréquences de résonance et d’antirésonance, l’admittance d’entrée électrique et le gain en tension sont présentés et comparés avec ceux obtenus analytiquement pour les cas 1D et avec ceux obtenus par la méthode des éléments finis 3D et des résultats expérimentaux dans le cas du modèle 2D. Une bonne concordance a été obtenue entre les résultats du modèle proposé et les résultats dans la littérature tant sur l’analyse harmonique que sur l’analyse modale ce qui nous conduit à l’exploitation de la méthode en calculant plusieurs grandeurs électromécaniques et en effectuant l’analyse des effets des variations des paramètres sur les caractéristiques du transformateur. Le modèle 2D peut être utilisé pour étudier un TP large.

Within mountain permafrost regions, rock glaciers refer to periglacial formations composed of a mixture of rock debris of varying size and frozen materials at depth. Among them, active rock glaciers exhibit surface displacement velocities of the order of m/year, reflecting deep-seated deformation dynamics governed by thermo-hydro-mechanical processes. Thus, their contribution to the sediment transfer that can be mobilized in torrential flows may be substantial, as well as the emerging natural risks linked to their destabilization. In support of kinematic monitoring, geotechnical and geophysical methods can be used to investigate a rock glacier at depth, but remain punctual and discontinuous. On the other hand, environmental seismology methods, already applied to landslide monitoring, allow continuous seismic recordings, reporting the state of the subsurface; the aim of this thesis is therefore to apply these passive seismic techniques to the monitoring of rock glaciers.Two active sites have thus been instrumented for several years: the Gugla rock glacier (Valais, Switzerland) and the Laurichard rock glacier (Hautes-Alpes, France). Several methods were applied to these seismic data: ambient noise correlation, microseismicity and spectral analysis. In general, the relative variation of the surface wave velocity (dv/v) shows significant seasonal variations: it reaches a maximum at the end of winter, before dropping during spring melt and reaching a minimum in summer. Similarly, the resonance frequencies specific to rock glaciers, that have been picked within the spectral content of the seismic ambient noise, follow the same seasonal pattern. We interpret these observations as the effect of freeze-thawing processes on the averaged stiffness of the rock glacier.In order to model the variation in the elastic parameters of the medium due to this freezing process, we used a three-phase Biot-Gassmann poroelastic model, considering the rock glacier as a solid porous matrix with pores filled with liquid water or ice. The parameters of the model were constrained by the results of active geophysical surveys carried out in summer at each of the sites. The observed variables (dv/v and resonance frequencies) have then been modelled by comparison of dispersion curves and modal analysis, respectively. The results are consistent with the observations, thus improving the quantification and localization of seasonal freezing and thawing processes within rock glaciers.Similarly, the decorrelation (Kd) of the ambient noise cross-correlations, as well as the daily variability of the spectral power density, increase sharply during melting periods. These observations make it possible to better date and locate liquid water infiltration within the porous matrix.In parallel with modelling of physical processes, an empirical approach defining alert thresholds can also be adopted, towards the integration of this seismic monitoring of rock glaciers into early warning systems., Au sein des régions de permafrost de montagne, les glaciers rocheux désignent des formations périglaciaires composées d’un mélange de débris rocheux de granulométrie variable et de matériaux gelés en profondeur. Parmi eux, les glaciers rocheux actifs présentent des vitesses de déplacement de surface de l’ordre du m/an, témoignant d’une dynamique de déformation en profondeur régie par des processus thermo-hydro-mécaniques. Ainsi, leur rôle dans l’apport de sédiments mobilisables en laves torrentielles peut être important, de même que les risques naturels émergents liés à leur déstabilisation. En soutien du suivi cinématique, les méthodes géotechniques et géophysiques permettent d’investiguer en profondeur un glacier rocheux, mais restent ponctuelles et discontinues. En revanche, les méthodes de sismologie environnementale, déjà éprouvées pour la surveillance de glissements de terrain, permettent d’enregistrer des données sismiques continues rendant compte de l’état de la subsurface ; l’objet de cette thèse est donc d’appliquer ces techniques de sismique passive à la surveillance des glaciers rocheux.Deux sites actifs ont donc été instrumentés pendant plusieurs années : le glacier rocheux de Gugla (Valais, Suisse) et celui du Laurichard (Hautes-Alpes, France). À partir des données sismiques recueillies, plusieurs méthodes leur ont été appliquées : corrélation de bruit de fond, microsismicité, analyse spectrale. De façon générale, la variation relative de la vitesse de propagation des ondes de surface (dv/v) montre des variations saisonnières significatives : celle-ci atteint un maximum en fin d’hiver, avant de chuter lors de fonte printanière et d’atteindre un minimum en période estivale. De même, les fréquences de résonance propres aux glaciers rocheux, repérées au sein du contenu spectral du bruit de fond sismique, suivent un même régime saisonnier. Nous interprétons ces observations comme l’effet du processus de gel et de dégel sur la rigidité globale du glacier rocheux.Afin de modéliser la variation des paramètres élastiques du milieu due à ce processus de gel, nous avons utilisé un modèle poro-élastique de Biot-Gassmann à trois phases, assimilant le glacier rocheux à un matrice poreuse solide dont les pores sont remplis d’eau liquide ou de glace. Les paramètres du modèle ont été contraints par les résultats des prospections de géophysique active réalisées en été sur chacun des sites. Les grandeurs observables (dv/v et fréquences de résonance) ont ensuite été modélisées, respectivement par comparaison de courbes de dispersion et analyse modale par éléments finis. Les résultats sont en adéquation avec les observations, améliorant ainsi la quantification et la localisation des phénomènes de gel et de dégel saisonniers au sein des glaciers rocheux.De même, la décorrélation (Kd) des intercorrélations de bruit de fond, de même que la variabilité journalière de la densité de puissance spectrale, augmentent fortement lors des épisodes de fonte. Ces observations permettent alors de mieux dater et localiser l’infiltration d’eau liquide au sein de la matrice poreuse.En parallèle de la modélisation des processus physiques, une approche empirique définissant des seuils d’alerte peut également être adoptée, permettant d’intégrer la surveillance sismologique des glaciers rocheux dans des systèmes d’alerte opérationnels.

In this paper, we present a method for the determination of the elasticity modulus in the vibratory domain of materials. This approach is based on research and interpretation of the spectrum of natural frequencies resulting from natural vibrations based on the theory of elastic beams. The tests consist of classical tests of longitudinal vibrations of natural composite beams (Aleppo pine wood), long enough to observe some natural frequencies. This identification method showed a good correlation between the theoretical and experimental values, notably the evaluation of the modal parameter for the case of the resonant frequencies and the identification of the modulus of elasticity of the materials used.

National audience; EMI filters are necessary in many applications in order to meet EMC standards, which significantly increase overall cost and volume mainly because of the common-mode choke. In this paper, a new method to calculate the minimum volume of the inductor is proposed. It takes into account core saturation issues that may greatly impact inductor volume. Consequently, it is shown that in some cases, increasing the inductance up to an optimal value can significantly reduce the magnetic core volume in addition to further enhancing filter attenuation.; Les filtres CEM sont largement utilisés dans les convertisseurs statiques afin de respecter les normes CEM, ce qui augmente considérablement le volume et le coût des installations à cause de la bobine de mode commun. Ce papier présente une nouvelle méthode qui permet de calculer le volume minimal de la bobine couplée de mode commun en tenant compte des contraintes de la saturation du matériau magnétique. Les résultats obtenus montrent que, dans certaines applications, augmenter la valeur de l'inductance jusqu'à une valeur optimale permet de réduire le volume du noyau magnétique tout en améliorant l'atténuation du filtre.

This work deals with field measurement techniques in large electromagnetic enclosures namely reverberation chambers. Due to the perturbation of the field distribution within a resonant cavity due to the presence of an introduced object, conventional field measurement techniques employing an antenna suffer from a limited accuracy. Therefore we propose a new measurement technique of the electric field distribution based on the perturbation theory; it consists of a measure of the cavity resonant frequency variation when displacing a small perturbing object within the cavity, and leads to the electric field distribution. The choice of the perturbing object shape, dimension and material is discussed with the help of simulation and measurement results in a canonical case in order to adapt the measurement setup to the studied case. This technique is then successfully employed in a reverberation chamber equipped with a mode stirrer, as well as to measure the field within a metallic box placed in the cavity. Using a post-processing based on MUSIC algorithm, this approach has permitted to determine accurately the field directions-of-arrival in the reverberation chamber; Ce travail porte sur les techniques de mesure des champs en cavité électromagnétique et plus précisément en chambre réverbérante. En raison de la perturbation induite sur la distribution du champ au sein d'une cavité résonante par la présence d'un objet, les techniques de mesure de champ classiques utilisant une antenne souffrent d'une précision limitée. Par conséquent, nous proposons une nouvelle technique de mesure de la distribution du champ électrique basée sur la théorie des perturbations. Elle consiste à mesurer les variations de la fréquence de résonance de la cavité pour chaque position de l'élément perturbateur introduit dans la cavité, puis à en déduire la variation de l'amplitude du champ électrique. Le choix de la forme de l'objet perturbateur, de ses dimensions et de son matériau constitutif est effectué à partir des résultats des simulations et des mesures dans un cas canonique, de façon à adapter le banc de mesure au cas étudié. Cette technique de mesure est ensuite appliquée avec succès au cas d'une chambre réverbérante équipée d'un brasseur de modes, ainsi qu'à des mesures de champ à l'intérieur d'un boitier inséré dans la cavité. Cette approche a permis, via un post-traitement basé sur l'utilisation de l'algorithme MUSIC, de déterminer avec une grande précision les directions d'arrivée des champs dans la chambre réverbérante

The objective of this work is the characterization of heat and mechanical damage in the mortar by the nonlinear acoustic waves. The correlation between non-linear/linear acoustic parameters and damage in mortar is studied based on experiments and modelling. For the heat damage, cylindrical specimens were prepared and were characterized by studying the porosity and saturation. Indeed, the linear acoustic (UPV) and non-linear acoustic (Higher harmonic generation) were applied to characterize the damage. The linear acoustic tests have shown that velocities and modulus of Young of the mortar decreases in function of the temperature. The non-linear acoustic tests have shown that beta increases in function of the temperature.For the mechanical damage. The self-healing phenomenon was characterized by the permeability and the acoustic tests. Indeed, the permeability tests have shown that the airflow and the crack size decreases quickly in the first month then slowly for the rest of the self-healing process. On the other hand, the non-linear acoustic tests shown that the alpha and beta decreases according to the self healing process which means that the nonlinear parameters are a good indicators to characterize the self-healing. Moreover, the analysis of the experimental results indicates that the frequency resonant technique is more efficient to characterize the defects in the mortar than the higher harmonic generation. A polynomial correlations of a 2nd degree was established between the nonlinear parameters and the index damage. The findings of this work should be most appropriate as a foundation for the study of the self healing by the nonlinear acoustic waves; L'objectif de ce travail est la caractérisation de l’endommagement thermique et mécanique dans le mortier par les ondes acoustiques non linéaires. La corrélation entre les paramètres acoustiques linéaires et non-linéaires étudiée est basée sur les essais expérimentaux et la modélisation. Pour l’endommagement thermique, des éprouvettes cylindriques ont été préparées et caractérisées par l'étude de la porosité et la saturation. Ensuite, l'acoustique linéaire et l’acoustique non linéaire (génération d'harmoniques) ont été appliquées afin de quantifier l’endommagement. Les essais acoustiques linéaires ont prouvé que les vitesses transversales, longitudinales et le module d'Young du mortier diminue en fonction de la température. Les essais acoustiques non linéaires ont montré l'augmentation du bêta fonction de la température. Pour l’endommagement mécanique, le phénomène d'autocicatrisation est suivi par la perméabilité et les essais acoustiques. Les essais de perméabilité ont montré que le débit d'air et la taille de la fissure diminue rapidement au cours du premier mois, puis lentement durant le reste du processus d'autocicatrisation. D'autre part, les tests acoustiques non linéaires ont montré que « alpha » et « bêta » diminuent durant le processus de l’autocicatrisation qui signifie que les paramètres non linéaires sont un bon indicateur pour caractériser ce phénomène. A partir des résultats expérimentaux, une corrélation polynomiale de 2ème degré a été établie entre les paramètres non linéaires et l’index d’endommagement. Les résultats de ce travail représentent un bon départ pour étudier le phénomène de l'autocicatrisation par les ondes acoustiques non linéaires

This work deals with field measurement techniques in large electromagnetic enclosures namely reverberation chambers. Due to the perturbation of the field distribution within a resonant cavity due to the presence of an introduced object, conventional field measurement techniques employing an antenna suffer from a limited accuracy. Therefore we propose a new measurement technique of the electric field distribution based on the perturbation theory; it consists of a measure of the cavity resonant frequency variation when displacing a small perturbing object within the cavity, and leads to the electric field distribution. The choice of the perturbing object shape, dimension and material is discussed with the help of simulation and measurement results in a canonical case in order to adapt the measurement setup to the studied case. This technique is then successfully employed in a reverberation chamber equipped with a mode stirrer, as well as to measure the field within a metallic box placed in the cavity. Using a post-processing based on MUSIC algorithm, this approach has permitted to determine accurately the field directions-of-arrival in the reverberation chamber, Ce travail porte sur les techniques de mesure des champs en cavité électromagnétique et plus précisément en chambre réverbérante. En raison de la perturbation induite sur la distribution du champ au sein d'une cavité résonante par la présence d'un objet, les techniques de mesure de champ classiques utilisant une antenne souffrent d'une précision limitée. Par conséquent, nous proposons une nouvelle technique de mesure de la distribution du champ électrique basée sur la théorie des perturbations. Elle consiste à mesurer les variations de la fréquence de résonance de la cavité pour chaque position de l'élément perturbateur introduit dans la cavité, puis à en déduire la variation de l'amplitude du champ électrique. Le choix de la forme de l'objet perturbateur, de ses dimensions et de son matériau constitutif est effectué à partir des résultats des simulations et des mesures dans un cas canonique, de façon à adapter le banc de mesure au cas étudié. Cette technique de mesure est ensuite appliquée avec succès au cas d'une chambre réverbérante équipée d'un brasseur de modes, ainsi qu'à des mesures de champ à l'intérieur d'un boitier inséré dans la cavité. Cette approche a permis, via un post-traitement basé sur l'utilisation de l'algorithme MUSIC, de déterminer avec une grande précision les directions d'arrivée des champs dans la chambre réverbérante

International audience; This paper deals with the variability of moisture induced movements in Norway spruce wood. Totally 987 specimens from 12 well defined trees, six from a fast-grown and six from a slow-grown stand, were studied in detail. A large variation in moisture induced movements was found. The swelling coefficients in the longitudinal direction ($\alpha_{\rm l}$) varied between 0.001 and 0.035, in the tangential direction ($\alpha_{\rm t}$) between 0.18 and 0.46 and in the radial direction ($\alpha_{\rm r}$) between 0.07 and 0.28. Especially for $\alpha_{\rm l}$ there was an individual variation with distance from the pith for each of the studied trees. For $\alpha_{\rm t}$ and $\alpha_{\rm r}$ there was a difference between the trees but no clear variation with distance from the pith. By excluding specimens containing knots and/or compression wood, the variability in swelling coefficients was decreased, especially for $\alpha_{\rm l}$. The eigenfrequency in the longitudinal direction was the single best parameter, measured in this study, to predict swelling coefficients in all three directions. The variation in eigenfrequency explained 52% of the variations in $\alpha_{\rm l}$, 67% of the variations in $\alpha_{\rm t}$ and 52% of the variations in $\alpha_{\rm r}$. Specimens from the fast-grown stand and specimens containing compression wood were less anisotropic than the other specimens.; Variation des mouvements induits par l'humidité dans l'Épicéa (Picea abies). Ce papier traite de la variabilité des mouvements induits par l'humidité dans le bois d'Épicéa. En tout 987 échantillons provenant de 12 arbres bien identifiés, 6 d'un site à croissance rapide et 6 d'un site à croissance lente, ont été étudiés en détail. Une variation importante des mouvements induits par l'humidité a été trouvée. Le coefficient de gonflement (exprimé en % de déformation par % de variation d'humidité du bois) dans la direction longitudinale ($\alpha_{\rm l}$) varie entre 0.001 et 0.035, celui de la direction tangentielle ($\alpha_{\rm t}$) entre 0.18 et 0.46, celui de la direction radiale ($\alpha_{\rm r}$) entre 0.07 et 0.28. Dans le cas de al une variation individuelle avec la distance à la moelle a été constatée pour chacun des arbres étudiés. Pour $\alpha_{\rm t}$ et $\alpha_{\rm r}$ il y a une différence entre les arbres mais pas de variation nette en fonction de la distance à la moelle. En excluant les échantillons contenant des nœuds et/ou du bois de compression, on diminue la variabilité du coefficient de gonflement, spécialement pour $\alpha_{\rm l}$. Dans cette étude, le seul paramètre explicatif des coefficients de gonflement dans les trois directions était la fréquence de résonance dans un essai de vibration dans la direction longitudinale. Les variations de cette fréquence de résonance expliquent 52 % des variations de $\alpha_{\rm l}$, 67 % de celles de $\alpha_{\rm t}$, 52 % de celles de $\alpha_{\rm r}$. Les échantillons provenant du site à croissance rapide et ceux contenant du bois de compression étaient moins anisotropes que les autres échantillons.

Pour atteindre la durabilité voulue des structures, l’existence du béton nécessite une bonne caractérisation des paramètres les plus importants, et ceci avant la conception (données de dimensionnement), après le contrôle (résultats obtenus), et pendant l’entretien de l’ouvrage pour décider comment réagir. Le module d’élasticité, le module de rigidité, et le coefficient de Poisson sont considérés parmi les caractéristiques primordiaux pour ces trois phases, cependant, il n’est pas évident de les déterminer statiquement et par des essais destructifs. Dans ce mémoire, nous avons suivi une démarche non destructive basant sur la détermination de la fréquence de résonnance de 48 éprouvettes cylindriques à différentes échéances : 2, 5, 7, 9, 12, 14, 21 et 28 jours, pour déterminer les caractéristiques dynamiques du béton local, tenter de formuler une relation avec les caractéristiques statiques, vérifier aussi l’influence du type de ciment ( CEM II/A 42,5 de Beni-Saf et CEM II/A 32,5 de Zahana) et du rapport eau/ciment (E/C)sur ces caractéristiques.

A review of literature allowed first to a state of the art of the different routes to detect the ice on theone hand and of the use of magnetostrictive materials to measure small masses. Both the feasibility andapplicability of metglasses and nanocrystalline alloys to frost resonating sensors have been clearlyestablished.The principle of magnetostrictive sensing resonator was developed and a new comprehensiveanalytical model of ribbonshaped magnetostrictive resonators was successfully achieved. The present modelincludes mechanical losses and the final expression contains the complete transfer function between the inputand output powers. Thus, the predicted frequency response of the model fairly fits to the experimental one.In addition, it clearly explains henceforth the reversals of some harmonic frequencies which occur from theresonance and antiresonance phenomena.The implementation of this new model for the characterization of amorphous ribbons showed thusthat it is now possible to well estimate the coupling coefficient from the frequency response and the Young'smodulus or damping. So we could draw developments with the bias field parameters of the resonator for2826MB and 2605SC amorphous ribbons. The evolution of these parameters allows the magnetostrictioncurves to be well established, that consists in a new characterization method.The implementation of a first prototype permits to detect frost, confirming thus the feasibility ofdetecting icing this way, but these promising preliminary tests could not bring quantitative data to model thefrost deposition on a resonating sensor. Measurements using pregnant icing controlled temperature andhumidity are a first perspective. Finally, it is important to emphasize that the present results appear as a goodsupport for the valorization of this study, especially to elaborate of a prototype sensor based onmagnetostrictive ribbons, its packaging and its implementation in in situ icing conditions.; Une recherche bibliographique a permis de faire un état de l'art, d'une part des différents principespermettant de détecter le givre et d'autre part de l'application de matériaux magnétostrictifs à la mesure defaibles masses. La faisabilité et l’applicabilité de certains alliages amorphes et nanocristallins à la réalisationde capteurs de givre ont été démontrées.Suite à cet état de l'art, le principe de détection par résonateur magnétostrictif qui a été retenu, a faitl'objet d'une étude approfondie aboutissant à l'établissement d'un nouveau modèle analytique complet desrésonateurs magnétostrictifs sous forme de ruban. L'intérêt principal de ce modèle est la prise en compte depertes mécaniques et l'expression finale contenant la fonction de transfert complète entre les entrées et sortiesélectriques. Ainsi, la réponse en fréquence du modèle est vraiment similaire aux réponses expérimentales. Deplus, il apporte une explication aux retournements observés, pour certains harmoniques entre les fréquencesde résonance et d'antirésonance, pour lesquels l’origine n’avait pu être clairement identifiée.La mise en œuvre de ce nouveau modèle pour la caractérisation de rubans amorphes a montré qu'ilest possible de déterminer le coefficient de couplage à partir de la réponse en fréquence ainsi que le moduled'Young ou l'amortissement. On a donc pu tracer pour des rubans de 2605SC et 2826MB les évolutions avecle champ de polarisation des paramètres du résonateur. De l'évolution de ces paramètres, il est possible dereconstruire les courbes de magnétostriction d'un ruban, ce qui constitue actuellement une méthode decaractérisation.La mise en œuvre d'un prototype a permis de détecter du givre et ainsi de confirmer la faisabilité dela détection de givrage par ce moyen, mais les essais préliminaires qui sont très prometteurs n’ont puapporter une réponse quantitative du capteur soumis à un dépôt de givre. Des mesures utilisant des enceintesde givrage contrôlées en température et en hygrométrie constituent une première perspective. Par ailleurs, lesrésultats présentés dans ce manuscrit s’avèrent une bonne base pour la valorisation de ces travaux,notamment pour la réalisation d’un prototype de capteur, son conditionnement et sa mise en œuvre dans devraies conditions de givrage.

A review of literature allowed first to a state of the art of the different routes to detect the ice on theone hand and of the use of magnetostrictive materials to measure small masses. Both the feasibility andapplicability of metglasses and nanocrystalline alloys to frost resonating sensors have been clearlyestablished.The principle of magnetostrictive sensing resonator was developed and a new comprehensiveanalytical model of ribbonshaped magnetostrictive resonators was successfully achieved. The present modelincludes mechanical losses and the final expression contains the complete transfer function between the inputand output powers. Thus, the predicted frequency response of the model fairly fits to the experimental one.In addition, it clearly explains henceforth the reversals of some harmonic frequencies which occur from theresonance and antiresonance phenomena.The implementation of this new model for the characterization of amorphous ribbons showed thusthat it is now possible to well estimate the coupling coefficient from the frequency response and the Young'smodulus or damping. So we could draw developments with the bias field parameters of the resonator for2826MB and 2605SC amorphous ribbons. The evolution of these parameters allows the magnetostrictioncurves to be well established, that consists in a new characterization method.The implementation of a first prototype permits to detect frost, confirming thus the feasibility ofdetecting icing this way, but these promising preliminary tests could not bring quantitative data to model thefrost deposition on a resonating sensor. Measurements using pregnant icing controlled temperature andhumidity are a first perspective. Finally, it is important to emphasize that the present results appear as a goodsupport for the valorization of this study, especially to elaborate of a prototype sensor based onmagnetostrictive ribbons, its packaging and its implementation in in situ icing conditions., Une recherche bibliographique a permis de faire un état de l'art, d'une part des différents principespermettant de détecter le givre et d'autre part de l'application de matériaux magnétostrictifs à la mesure defaibles masses. La faisabilité et l’applicabilité de certains alliages amorphes et nanocristallins à la réalisationde capteurs de givre ont été démontrées.Suite à cet état de l'art, le principe de détection par résonateur magnétostrictif qui a été retenu, a faitl'objet d'une étude approfondie aboutissant à l'établissement d'un nouveau modèle analytique complet desrésonateurs magnétostrictifs sous forme de ruban. L'intérêt principal de ce modèle est la prise en compte depertes mécaniques et l'expression finale contenant la fonction de transfert complète entre les entrées et sortiesélectriques. Ainsi, la réponse en fréquence du modèle est vraiment similaire aux réponses expérimentales. Deplus, il apporte une explication aux retournements observés, pour certains harmoniques entre les fréquencesde résonance et d'antirésonance, pour lesquels l’origine n’avait pu être clairement identifiée.La mise en œuvre de ce nouveau modèle pour la caractérisation de rubans amorphes a montré qu'ilest possible de déterminer le coefficient de couplage à partir de la réponse en fréquence ainsi que le moduled'Young ou l'amortissement. On a donc pu tracer pour des rubans de 2605SC et 2826MB les évolutions avecle champ de polarisation des paramètres du résonateur. De l'évolution de ces paramètres, il est possible dereconstruire les courbes de magnétostriction d'un ruban, ce qui constitue actuellement une méthode decaractérisation.La mise en œuvre d'un prototype a permis de détecter du givre et ainsi de confirmer la faisabilité dela détection de givrage par ce moyen, mais les essais préliminaires qui sont très prometteurs n’ont puapporter une réponse quantitative du capteur soumis à un dépôt de givre. Des mesures utilisant des enceintesde givrage contrôlées en température et en hygrométrie constituent une première perspective. Par ailleurs, lesrésultats présentés dans ce manuscrit s’avèrent une bonne base pour la valorisation de ces travaux,notamment pour la réalisation d’un prototype de capteur, son conditionnement et sa mise en œuvre dans devraies conditions de givrage.

Rockfalls are difficult to predict events, owing to the suddenness of the phenomenon and to the little information available about the mass internal structure. Back analysis of collapses in steep limestone showed that rockfalls were initiated by intact rock bridge failures and that the persistence of joints was the main factor controlling the failure probability. First, we used the seismic noise recorded by autonomous monitoring systems to evaluate the degree of coupling of a prone-to-fall column to the rock massif. Seismic data were acquired on top of a limestone cliff in Chamousset (Vercors) during 4 months until 2 week prior the collapse of a 21,000 m3 column. The column 1st natural frequency was easily identified from ambient noise processing and exhibited a significant drop prior the column failure. Thanks to the monitoring system, thousands of seismic events were detected, out of which, the most energetic ones were classified. Some of these events exhibit clear P and S waves, making possible an analysis of the rupture mechanism as well as the calculation of their magnitude and hypocentral distance. Numerical simulations of rock bridge rupture allowed favouring traction rupture to explain the observed polarizations. Other numerical simulations showed that rupture events can trigger the column resonance, explaining the recurrent presence of specific frequencies in the late coda as well as the higher seismic motions on the column. Finally, we studied the thermomechanical response of another column. The influence of meteorological parameters on the column natural frequencies was shown. Both reversible and irreversible effects on the 1st natural frequency were identified., Les éboulements rocheux sont difficilement prévisibles en raison de leur soudaineté et du peu d'informations disponibles sur la structure interne du massif rocheux. L'analyse en retour d'éboulements dans des falaises calcaires a montré qu'ils étaient initiés par la fracturation de ponts rocheux et que leur persistance était le principal paramètre à prendre en compte pour des calculs de stabilité. En 1er lieu, nous avons utilisé l'information contenue dans le bruit sismique afin d'évaluer le degré d'instabilité d'une écaille rocheuse. Les données viennent de la falaise calcaire de Chamousset (Vercors) où un réseau sismique a fonctionné 4 mois jusqu'à 2 semaines avant la chute d'une écaille de 21000 m3. Le calcul des spectres de bruit sismique a permis d'identifier la 1ère fréquence propre de l'écaille qui diminue significativement avant l'éboulement. Ce même réseau a enregistré des milliers d'événements dont les plus énergétiques ont été classés. Certains de ces signaux ont des arrivées d'ondes P et S distinctes, permettant d'analyser leur mécanisme de rupture et de calculer leur magnitude et distance hypocentrale. Des simulations favorisent l'hypothèse de ruptures en traction pour expliquer les polarisations. D'autres simulations confirment que les événements situés à l'interface écaille-massif entraînent la résonance de l'écaille, expliquant l'observation de codas mono-fréquentielle avec une amplitude sismique plus forte sur l'écaille. Enfin, l'étude de la réponse thermomécanique d'une 2nde écaille sur un an montre l'influence des paramètres météorologiques sur ses fréquences propres. Les effets réversibles et irréversibles sur ces fréquences ont été identifiés.

In order to optimize the use of microcantilever in the way of chemical sensing, microporous sensitive coatings have been tried to detect ethanol, toluene and humidity. The use of microcantilever without sensitive coating have been performed and simple models has been made and permit to predict the response of microcantilever in different environments. These studies rely on the use of microcantilever within two different detection mode : the detection of mass variation of the sensor because of the sorption of species in sensitive coating ; and the detection of the change of physical properties of the fluid., Afin d'optimiser l'utilisation des micropoutres en tant que capteurs chimiques, de nouvelles couches sensibles à base de matériaux microporeux ont été testées pour la détection d'humidité, de toluène et d'éthanol. Des essais sans couches sensibles ont aussi été effectués et des modèles simples ont été mis au point afin de prédire la réponse des micropoutres lors d'un changement d'environnement. Ces études ont donc permis la mise en oeuvre des micropoutres selon deux principes de détections différents : l'un reposant sur la variation de masse du capteur à base de micropoutre lors de l'absorption de composé par une couche sensible ; l'autre reposant sur la détection de changements de propriétés physiques du fluide environnant.

International audience; This study compares the efficiency of 3 indirect techniques that evaluate Young's modulus all along the sawing leading to the production of normalised specimens of hybrid larch trees from a clonal test. Ultrasonic speed is demonstrated as an interesting method for clone classification regarding Young's modulus in a clonal selection programme, whatever the sawing stage. However, the quality of results is reduced with standing tree measurements. The use of both the Pilodyn and resonance frequency measures is confirmed as a possibility.; Efficacité relative de méthodes alternatives d'évaluation de la rigidité du bois de mélèze hybride (Larix × eurolepis Henry) dans le cadre d'une sélection clonale. L'efficacité relative de 3 techniques d'évaluation du module d'élasticité par voie indirecte a été testée sur différents types d'échantillons au cours des étapes de la découpe de mélèzes hybrides, issus d'un test clonal, depuis l'arbre debout jusqu'aux éprouvettes normalisées selon la norme NF B 51-016. Cette étude fait apparaître que la mesure de la vitesse ultrasonore s'avère une méthode satisfaisante de classement des clones pour le module d'élasticité dans le cadre d'un programme de sélection clonale, quel que soit le type d'échantillon utilisé. La qualité des résultats se réduit cependant avec l'augmentation de la taille des échantillons pour devenir minimale lorsque la mesure est réalisée sur arbre debout. Les résultats positifs des mesures à l'aide du Pilodyn, effectuées sur arbre debout, ainsi que les mesures de la fréquence de résonance, réalisées sur éprouvettes normalisées et barreaux, confirment et justifient l'intérêt qui leur est porté par de nombreux auteurs.

Knowledge and control of transient phenomena occurring in utility networks and electrical equipment such as transformers and lighting arresters, is actually of big interest. A transformer connected to a utility network has to support to several kinds of overvoltages. The study of these overvoltages is necessary for the determination of the material isolation. In this study, a local parameter equivalent circuit model has been deriveà for a shell-type power transformer. It is valid in the high frequency range and has been ; computed taking into account the real geometry given by manufacturer.The two and three-dimensional finite element methods have been applied, because it can include aU electromagnetic fields inside the transformer. These methods have been used to de termine the capacitive, inductive and resistive parameters of the equivalent circuit, by applying the electrostatic, magnetostatic and magnetoàynamic approximation respectively. Several 3D special shell-types have been used to compute the eddy CUITent los ses in the thin weakly conducting regions of the transformer (tank, magnetic .. coil and electrostatic screen). The influence of these eddy CUITents has been included in the inductive prut of the model. . . Once the equivalent circuit model parameters have been obtained, the time and frequency responses of the model have been computed in order to determine all resonant frequencies of the transformer. This model have been validated in a frequency range from 40kHz to 600kHz by comparing computed and measureà resonant frequencies . .; La connaissance et la maîtrise des régimes transitoires qui apparaissent et se propagent sur les réseaux et dans le matériel électronique (transformateurs parafoudres, ... ) est un problème d'actualité. Relié au réseau électrique, un transformateur peut subir différents types de surtensions dont la connaissance permet d'évaluer les contraintes auxquelles sont soumises les isolations internes. La modélisation ducomportement à haute fréquence d'un transformateur industriel de type cuirassé, nous à conduit à élaborer un schéma électrique équivalent à constantes localisées et à paramètres constants, qui sont déterminés d'une manière précise en tenant compte de la géométrie réelle du transformateur.La méthode des éléments finis bi et tri-dimensionnels en électromagnétisme, nous a semblé intéressante à utiliser puisqu'elle est basée sur la détermination du champ électromagnétique régissant tout le comportement du transformateur. Cette méthode a été utilisée pour calculer les paramètres capacitifs, inductifs et résistifs du schéma équivalent, respectivement en électrostatique, magnétostatique etmagnétodynamique. Différents éléments spéciaux en 3D ont été utilisés pour évaluer les courants de Foucault dans les régions minces du transformateur (la cuve, le circuit magnétique et les écrans électrostatiques). On a pu montrer que ces courants affectent les valeurs des paramètres relatifs aux parties du bobinage qui leur sont géométriquement proches.Une fois les éléments du schéma équivalent calculés, nous avons effectué un calcul temporel et fréquentiel afin de déterminer les fréquences propres du transformateur. Nous avons pu valider notre modèle dans une gamme de fréquences allant de 40kHz à 600kHz. Les fréquences de résonances calculées, sont en bon accord avec celles mesurées

Two methods for characterising the acoustic features (pitch, timber, easiness of playing) of single reed woodwind instruments are developed and tested. On one hand, we study the resonator, and on the other hand we make a numerical simulation of the auto-oscillations resulting from the coupling between the resonator (supposed linear) and the excitator (supposed to be a non linearity at the mouthpiece input). The studied physical variables are the fundamental frequency and the spectrum of the pressure in the mouthpiece. In all the study, these variables represent respectively the pitch and the timber. In order to test the two methods, we compare these variables with variables measured in the mouthpiece of real instruments. These are played with the help of a blowing machine that we built to reproduce the musician embouchure accurately. We begin with a historical background and choose a physical model. The analysis of the solutions resulting from the model enables to show that the fundamental frequency can be deduced from resonance frequencies for the linear threshold. This is possible by means of a corrective term, called the length correction. This term represents the effect of the embouchure and does not depend on the frequency. The discrete solutions of the model are calculated with the help of the measured input impedance and embouchure characteristics. We choose the sampling frequency values with respect to the resonator input impedance. This enables to minimise numerical errors on the discrete reflection function. Since the simulation uses measured input impedance, sampling frequency values are small with respect to the reed resonance frequency. We chose the compensated bilinear transformation which gives a "discrete" reed whose properties are near from those of the "analog" reed. Input impedance and fundamental frequencies of the pressure in mouthpiece are measured for all the fingerings of the two first registers of a clarinet and an alto saxophone. The resonance frequencies and the fundamental frequencies are compared for each fingering. For each register, we evaluate a length correction, due to the embouchure. Comparisons between measured and calculated pressures in a clarinet mouthpiece for some fingerings show that the simulation detects "difficult fingerings" if low blowing pressures are used in the model. The bending of the reed against the curved lay of the mouthpiece is not taken into account in the model and seems to be the major reason for this discrepancy. A first theoretical approach of this mechanical phenomenon is proposed in appendix A., Deux méthodes de caractérisation des qualités d' émission) des instruments de musique à anche validées. Ces méthodes consistent, d' une part à simuler les auto-oscillations résultant du couplage acoustiques (justesse, timbre, facilité simple sont développées et partiellement étudier le résonateur seul, d' autre part à entre le résonateur (supposé linéaire) et l' excitateur (non-linéarité supposée localisée à l' entrée du bec). Nous nous limitons à évaluer la fréquence fondamentale et le spectre de la pression interne au bec des instruments étudiés. Dans tout le document, nous supposons ces grandeurs représentatives de la justesse et du timbre. Pour la validation, nous comparons, pour des instruments réels, ces grandeurs aux grandeurs mesurées sur l' instrument en situation de jeu. Pour obtenir de telles conditions, nous avons réalisé une bouche artificielle, reproduisant l' embouchure du musicien avec stabilité et reproductibilité. Nous présentons une revue bibliographique et isolons un modèle physique élémentaire. Par analyse de ses solutions, on vérifie que la fréquence fondamentale de l' oscillation se déduit des fréquences de résonances au seuil linéaire grâce à un terme correctif. Celui-ci est la correction de longueur. Il est représentatif de l' embouchure et indépendant du doigté. Nous calculons les solutions discrètes du modèle à l' aide de l' impédance d' entrée mesurée ainsi que des paramètres équivalents à l' embouchure. La valeur de la fréquence d' échantillonnage est fixée par les caractéristiques de l' impédance d' entrée du résonateur. Ceci permet de minimiser les erreurs numériques de la fonction de réflexion "discrète". Les valeurs de la fréquence d' échantillonnage s' avèrent faibles vis à vis de la fréquence propre de l' anche. La transformation bilinéaire corrigée est choisie pour obtenir une anche "discrète" aux caractéristiques proches celles de l' anche "analogique". Les impédances d' entrées et les fréquences fondamentales de la pression dans le bec sont mesurées pour tous les doigtés des deux premiers registres de la clarinette et du saxophone alto. Les fréquences de résonance et les fréquences fondamentales sont comparées pour chacun des doigtés, une correction de longueur caractéristique de l' embouchure est estimée pour chaque registre. La comparaison des pressions simulées et mesurées dans le bec montre que la simulation permet de détecter les "notes difficiles" pour les doigtés de gorge de la clarinette. Cette détection est satisfaisante si on applique de faibles pressions d' alimentation au modèle. Le phénomène d' enroulement de l' anche sur la table du bec, omis dans le modèle physique, serait ici une des causes principales de ce désaccord. Une première approche théorique de ce phénomène est proposée à l' annexe A.

Health clubs, gymnasia, stadia, dance floors and even office buildings have, in recent years, experienced vibrations due to rhythmic human activities which are annoying to the users and, in rare cases, unacceptable for safety. The vibration problems are reviewed and guidelines are presented based on the unifying principle of resonance, the main factor behind the problems. The guidelines are contained in Commentary A to Part 4 of the 1990 National Building Code of Canada. Examples are given of the application of the guidelines to design or evaluation of typical concrete structures. Remedial measures to cure vibration problems with existing concrete buildings are also reviewed.

Ten mode shapes, natural frequencies, and modal damping values have been measured for a steel-joist concrete-slab floor spanning 32.1 m. From ambient vibrations and steady-state shaker tests the frequency of the fundamental mode was determined to be 3.5 Hz, and the modal damping ratio to be approximately 1% of critical. A comparison of vibration criteria in Appendix G of CAN3-S16.1-M84 confirms satisfactory performance for walking, but for other rhythmic exercises disturbing vibrations developed. These occurred primarily at the forcing frequency of the exercises and not at floor resonance frequencies. Values of dynamic load factors, α, for rhythmic loadings of this floor were evaluated in accordance with the guidelines on floor vibrations in the Commentary to the National Building Code of Canada 1985. Key words: floors, gymnasiums, vibration tests, resonant frequencies, mode shapes, dynamic loads, dynamic response.

The development of the spatial telecommunications, the embedded radars, the broadcasting by satellite, the terrestrial mobile stations, revealed the increasing necessity of realizing microwaves light devices, few emcombrants and reliable. Indeed, nowadays even, antennas constitute the only element having escaped the miniaturizationThe microelectronic technology making big progress, it is possible to consider new radiating sources obtained from networks of printed antennas with metallic deposits on low loss substrate.We study such antennas and we propose new methods of calculation and original configurations in multilayer structure.; Le développement des télécommunications spatiales, des radars embarqués, de la télédiffusion par satellite, des stations mobiles terrestres, a fait apparaître la nécessité croissante de réaliser des dispositifs microondes légers, peu emcombrants et fiables. En effet, de nos jours encore, les antennes constituent le seul élément ayant échappé à la miniaturisationLa technologie microélectronique faisant de grands progrès, il est possible de considérer de nouvelles sources rayonnantes obtenues à partir de réseaux d'antennes imprimées constituées de dépôts métalliques sur des substrats à très faible pertes.Nous étudions de telles antennes et nous proposons de nouvelles méthodes de calcul et des configurations originales en structure multicouches.

Estimation théorique de la fréquence de résonance du capteur de force MilliNewton. Ce document donne un calcul approximatif de la fréquence de résonance de MilliNewton – et sert de base pour le calcul d'autres capteurs de type cantilever. Les fréquences propres des capteurs MilliNewton sont élevées, en raison de la très petite taille de la poutre.

Rockfalls are difficult to predict events, owing to the suddenness of the phenomenon and to the little information available about the mass internal structure. Back analysis of collapses in steep limestone showed that rockfalls were initiated by intact rock bridge failures and that the persistence of joints was the main factor controlling the failure probability. First, we used the seismic noise recorded by autonomous monitoring systems to evaluate the degree of coupling of a prone-to-fall column to the rock massif. Seismic data were acquired on top of a limestone cliff in Chamousset (Vercors) during 4 months until 2 week prior the collapse of a 21,000 m3 column. The column 1st natural frequency was easily identified from ambient noise processing and exhibited a significant drop prior the column failure. Thanks to the monitoring system, thousands of seismic events were detected, out of which, the most energetic ones were classified. Some of these events exhibit clear P and S waves, making possible an analysis of the rupture mechanism as well as the calculation of their magnitude and hypocentral distance. Numerical simulations of rock bridge rupture allowed favouring traction rupture to explain the observed polarizations. Other numerical simulations showed that rupture events can trigger the column resonance, explaining the recurrent presence of specific frequencies in the late coda as well as the higher seismic motions on the column. Finally, we studied the thermomechanical response of another column. The influence of meteorological parameters on the column natural frequencies was shown. Both reversible and irreversible effects on the 1st natural frequency were identified.; Les éboulements rocheux sont difficilement prévisibles en raison de leur soudaineté et du peu d'informations disponibles sur la structure interne du massif rocheux. L'analyse en retour d'éboulements dans des falaises calcaires a montré qu'ils étaient initiés par la fracturation de ponts rocheux et que leur persistance était le principal paramètre à prendre en compte pour des calculs de stabilité. En 1er lieu, nous avons utilisé l'information contenue dans le bruit sismique afin d'évaluer le degré d'instabilité d'une écaille rocheuse. Les données viennent de la falaise calcaire de Chamousset (Vercors) où un réseau sismique a fonctionné 4 mois jusqu'à 2 semaines avant la chute d'une écaille de 21000 m3. Le calcul des spectres de bruit sismique a permis d'identifier la 1ère fréquence propre de l'écaille qui diminue significativement avant l'éboulement. Ce même réseau a enregistré des milliers d'événements dont les plus énergétiques ont été classés. Certains de ces signaux ont des arrivées d'ondes P et S distinctes, permettant d'analyser leur mécanisme de rupture et de calculer leur magnitude et distance hypocentrale. Des simulations favorisent l'hypothèse de ruptures en traction pour expliquer les polarisations. D'autres simulations confirment que les événements situés à l'interface écaille-massif entraînent la résonance de l'écaille, expliquant l'observation de codas mono-fréquentielle avec une amplitude sismique plus forte sur l'écaille. Enfin, l'étude de la réponse thermomécanique d'une 2nde écaille sur un an montre l'influence des paramètres météorologiques sur ses fréquences propres. Les effets réversibles et irréversibles sur ces fréquences ont été identifiés.