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Synthèse de propylène à partir de l’éthanol

/ Ammoury Maha / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 20-06-2017
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Ce travail est focalisé sur la valorisation de la biomasse par la transformation catalytique directe de l’éthanol en propylène. Nous avons étudié différents types de zéolites ZSM-5, des zéotypes SAPO (e.g. SAPO-34) et des catalyseurs mésoporeux (i.e. Siral-1). Les ZSM-5s présentant en majorité une acidité de type Brønsted sont connus pour permettre de contrôler la taille de chaines des produits formés, les SAPOs par leur structure chabazite et les catalyseurs mésoporeux permettent une sélectivité de forme. Les supports bruts ont été criblés pour cerner le rôle de l’acidité et des propriétés texturales. Une ZSM5 (i.e. CBV 5524G) et le Siral-1 ont été choisis pour être modifié par des métaux et subir différents traitements (e.g. post traité, échange au Na, …) permettant de modifier sélectivement les propriétés sus citées. Différentes techniques de caractérisation ont été employées telles que la porosimétrie, la DRX, l’XPS, l’ATG-MS, la RTP-MS, la spectroscopie UV-visible, l’ICP-MS, l’IRTF et la NH3-TPD. Des conditions de réaction ont été optimisées en jouant sur différents paramètres comme le débit du réactif, le débit des gaz inertes, la GHSV, la masse du catalyseur, la température de la réaction et l’activation du catalyseur. Le CBV50 brut présente une sélectivité en propylène de 5%. En ajoutant différents métaux comme le W induit une augmentation de la sélectivité à hauteur de 16%. L’Ag était aussi prometteur mais a entrainé d’une diminution drastique du bilan carbone (43%) suggérant la formation de produits aromatiques non identifiés. Le SAPO-34 de taille nanométrique conduit à une élimination plus rapide des précurseurs aromatiques. De plus, les CBV50 (s) post-traités ont fourni un aperçu de la déshydratation au stade précoce de déshydratation de l’éthanol.

Multiscale thermomechanical strategies for rough contact modeling : application to braking systems

/ Waddad Yassine / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 19-06-2017
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Les phénomènes de contact (rugosité, frottement, usure, etc.) sont importants dans le fonctionnement des freins à friction. Ils peuvent influencer leurs performances en modifiant l'état de surface et des matériaux. Afin de cerner ce problème, les industriels se basent sur des méthodes de type essai/erreur qui sont coûteuses et peu efficaces face aux exigences actuelles. L'objectif de cette thèse est de proposer une alternative consistant à modéliser numériquement les systèmes, tels qu'un frein à friction, avec des hypothèses réalistes au niveau du contact contrairement aux approches classiques considérant le contact parfait. Ce challenge a été surmonté en développant une stratégie numérique associant un modèle macroscopique du système et plusieurs modèles micro traitant les phénomènes de contact. La modélisation microscopique du contact est faite grâce à des modèles thermique et mécanique considérant la rugosité. Le problème est résolu avec des techniques d'optimisation. Le cas d'un matériau à gradient de propriétés normal à la surface et l'usure sont aussi considérés. A partir de ces calculs, les paramètres de contact (pression, température, etc.) sont analysés en fonction des propriétés de surface et du matériau. Ensuite, le modèle macroscopique est enrichi avec ces paramètres tout en conservant la planéité des surfaces en contact. Avec cette technique, le temps de calcul est réduit en comparaison à des calculs Éléments Finis complets. Cette stratégie multi-échelle a été adoptée pour l'analyse dynamique et thermo-mécanique des freins. Les résultats des simulations numériques montrent l'impact de l'interface et de son évolution sur les performances du frein et vice-versa.

Influence de la non-localité sur la formation des singularités d'onde lors de la propagation lumineuse dans les cristaux liquides : Peakon/Cuspon, Auto-raidissement & Effondrement du paquet d'ondes

/ Louis Hélène / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 19-06-2017
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Les cristaux liquides nématiques ancrés constituent un milieu propice à l'étude de la propagation non linéaire des faisceaux lumineux - que ce soit en termes d'études fondamentales ou plus appliquées comme le routage de l'information. Ce sont des milieux plus complexes que les systèmes "modèles" usuellement abordés (type équation de Schrödinger non linéaire) pour étudier les comportements non linéaires. En effet, la non-linéarité a une réponse non locale et est beaucoup plus lente que le temps d'évolution de l'onde. Enfin, le milieu est stochastique. Dans ce cadre, cette thèse étudie l'influence de la non-localité sur les singularités d'ondes obtenues lors de la propagation d'un paquet d'ondes optiques dans un cristal liquide nématique. C'est un travail expérimental et numérique. Nous montrons que le type de singularité obtenu est complètement régi par le taux de non-localité du système, - en régime fortement non local, une structure localisée, connue sous le nom de "nematicon", présente un profil d'intensité ultra-piqué (type "point de rebroussement") avec une trajectoire constamment fluctuante - en régime faiblement non local, le paquet d'ondes subit toujours un phénomène de type "effondrement d'ondes". Il est accompagné d'un auto-raidissement de l'enveloppe du paquet d'ondes et d'un profil en double exponentielle au point de compression. Enfin, nous mettons en évidence la présence d'ondes de chocs diffractives dans notre système en appliquant une condition initiale possédant une discontinuité (demi-faisceau Gaussien). C'est la première mise en évidence expérimentale de ce type d'ondes dans un milieu focalisant, stochastique et non local.

Exploring fully integrated textile tags and information systems for implementing traceability in textile supply chains

/ Kumar Vijay / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Högskolan i Borås (Suède), Soochow university (Taipei) / 12-06-2017
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La traçabilité, en général, fait référence à un suivi de l’information jusqu’à un certain point. Le concept de traçabilité est considéré comme un élément essentiel pour vérifier les divers aspects des produits dans différentes industries et leurs chaînes d’approvisionnement mondiales. L’industrie textile est parmi celles que l’on accuse de temps en temps d’un défaut de transparence dans leur chaîne d’approvisionnement et faisant parfois appel à des pratiques insoutenables. C’est plus particulièrement après une série de catastrophes industrielles que les consommateurs et les organisations non-gouvernementales ont commencé à s’intéresser de près aux marques avec le souci que les entreprises apportent plus de transparence à leur chaîne d’approvisionnement. Dans cette logique, la traçabilité a été identifiée comme un outil permettant aux entités de tracer leurs approvisionnements tout au long de la chaîne de transformation et de collecter des informations pertinentes afin d’assurer la transparence et de répondre dans la mesure du possible, aux attentes. La traçabilité a été reconnue comme un avantage compétitif qui agit souvent comme un facteur clé dans la décision d’achat. De plus, les produits textiles font partie des biens les plus contrefaits dans le monde. Par conséquent, le besoin de traçabilité s’est intensifié en ce qui concerne la surveillance et la sécurité de la chaîne d’approvisionnement tout autant que pour l’authentification des produits. L’objectif principal de cette thèse est d’aborder la mise en œuvre des systèmes de traçabilité de l’information dans la chaîne d’approvisionnement textile. En outre, elle interroge la faisabilité d’un traçage basé sur l’intégration de marqueurs de suivi à l’échelle des fils, comme un moyen d’insérer une traçabilité dans les textiles. Cet objectif a été mené à travers plusieurs études indépendantes dans le domaine de la fabrication du textile, de la gestion des chaînes d’approvisionnement et des systèmes d’information. Les documents annexes à cette thèse apportent divers éclairages sur l’intégration d’une traçabilité dans les chaînes d’approvisionnement textiles et sur comment une information traçable peut être codée à l’intérieur de textiles via l’utilisation d’un codage basé sur le fil, échelle intermédiaire entre les fibres et les étoffes. La traçabilité se divise en deux parties, à savoir le système d’information et le marquage. Ce dernier point est utilisé pour identifier de manière unique le produit dans la chaîne d'approvisionnement et aide à rappeler et / ou à stocker les données de traçabilité pertinentes dans le système d'information. Différents acteurs de la chaîne d’approvisionnement gèrent les données de traçabilité dans leurs systèmes d’information, de sorte que le marqueur agisse comme un élément de liaison pour l’échange d’informations. De ce point de vue, cette thèse introduit le concept de codage des fils et de balises intégrées pouvant potentiellement être utilisé dans le futur pour des applications de traçabilité des textiles. De plus, un cadre général est proposé sur l’intégration d’un système d’information sur la traçabilité des textiles dans la chaîne d’approvisionnement. Ce travail souligne différents éléments pouvant jouer un rôle significatif dans la promotion et/ou la mise en œuvre de la traçabilité. La traçabilité lie intimement les aspects techniques et organisationnels. Elle requiert donc une approche technico-managériale pour garantir une solution optimale.

Organic, metallic and mixed catalytic systems for the synthesis of poly(ethylene terephthalate-co-isosorbide terephthalate)

/ Stanley Nicholas / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 07-06-2017
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L’objectif de cette thèse, en partenariat avec la société Roquette Frères et l’Institut Français des Matériaux Agrosourcés (IFMAS), est de développer des systèmes catalytiques permettant de catalyser de manière efficace la polyestérification d’alcools secondaires. Il s’agit de faciliter l'incorporation de monomères biosourcés tel que l'isosorbide dans des polyesters de type poly(éthylène téréphtalate) (PET). L’emploi de ce monomère biosourcé permet d’accéder à de nouvelles propriétés et de réduire la consommation de dérivés d’origine pétro-sourcés comme peut l’être le CHDM (cyclohexane diméthanol) ou le CBDO (tétraméthyl-cyclobutanediol) par exemple. Le Chapitre 1 propose une étude bibliographique sur les catalyseurs les plus performants actuellement utilisés pour la synthèse de PET. L’organocatalyse, qui a jusqu’ici été très peu étudiée dans ce type de réaction, est appliquée à la synthèse de poly(éthylène-téréphtalate-co-isosorbide téréphtalate) dans le Chapitre 2. Dans le Chapitre 3, des catalyseurs métalliques performants en synthèse de PET sont appliqués à la réaction, ainsi que des combinaisons bimétalliques. Dans le Chapitre 4, ces catalyseurs métalliques sont utilisés en combinaison avec les organocatalyseurs les plus performants, dans le but d’optimiser les propriétés et de réduire la quantité de métal utilisée.

Réinsertion sociale et trajectoires d'enfants de la rue à Kinshasa

/ Ndongala Nkuku Christian / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 02-06-2017
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Cette recherche porte sur les enfants de la rue à Kinshasa. Nous avons choisi d’étudier les rapports des enfants des rues aux institutions d’accueil à travers leurs pratiques d’entrées et de sorties de ces institutions. Une première phase de terrain a été menée à Kinshasa au sein de quatre institutions d’accueil, nous avons observé les pratiques de ces quatre institutions et interrogé des jeunes ayant recours à ces va-et-vient. Dans un second temps, le terrain a porté sur l’une de ces institutions. Deux notions ont constitué l’axe central de cette observation participante : celle de la reconnaissance et celle de l’autonomisation. En invitant les enfants à construire les conduites, les pratiques, et les stratégies qui leur paraissent les mieux adaptées à leurs besoins, l’institution intègre ces deux dimensions dans les modalités de réinsertion sociale qu’elle propose. Les pratiques de responsabilités partagées, telles que la prise en charge des plus jeunes par les plus âgés, la participation des enfants à l’élaboration du règlement intérieur, illustrent la mise en œuvre de cette orientation de l’institution. Toutefois, certains enfants considèrent que l’institution ne leur accorde pas suffisamment d’autonomie, ni de reconnaissance. Certains leaders dans la rue ne sont pas reconnus comme tels. Des décisions sont imposées aux enfants, sans les consulter et sans tenir compte de leur expérience. Certains enfants se détournent alors de l’institution pour retourner dans la rue. Cette recherche montre que les attentes de certains enfants insuffisamment prises en compte sont une des causes de leur insatisfaction qui conduit à leur mobilité.

Les business models inclusifs. Une recherche-action sur la lutte contre l’exclusion sociale, par l’emploi au cœur d’une activité économique, en France

/ Ranjatoelina Jérémy / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 31-05-2017
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Les organisations inclusives font le choix délibéré d’employer en majorité des personnes en situation d’exclusion sociale. La présente thèse sur papiers étudie les business models des entreprises incluant majoritairement au cœur de leur création de valeur, des ressources humaines délaissées par les entreprises sur le marché de l’emploi. Elle s’inscrit dans le courant des recherches en faveur de l’inclusion économique des populations du bas de la pyramide (BoP), celui du business model des entreprises sociales, et celui de la théorie étendue des ressources. Une recherche-action en Convention Industrielle de Formation par la Recherche (CIFRE) menée pour la Fondation Agir Contre l’Exclusion (FACE) a conduit à l’analyse des portefeuilles de business models des groupes APF Entreprises, Vitamine T, et Ethik Investment. Les résultats des quatre papiers mettent en lumière les ressources et compétences clés composant la capacité d’orchestration à des fins d’inclusion de ressources délaissées. Les résultats conduisent à élaborer un référentiel dédié à l’analyse des business models des entreprises inclusives, baptisé SI-RCOV framework. Nous illustrons également la mise en œuvre d’une intention stratégique inclusive au cœur de business models. Enfin, nous avançons une (re)définition (théoriquement étayée) du business model inclusif. Ces résultats suggèrent un nouvel ancrage et une nouvelle articulation théoriques pour définir et discuter scientifiquement les business models inclusifs.

Optimisation combinatoire et extraction de connaissances sur données hétérogènes et temporelles : application à l’identification de parcours patients

/ Vandromme Maxence / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 30-05-2017
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Les données hospitalières présentent de nombreuses spécificités qui rendent difficilement applicables les méthodes de fouille de données traditionnelles. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'hétérogénéité de ces données ainsi qu'à leur aspect temporel. Dans le cadre du projet ANR ClinMine et d'une convention CIFRE avec la société Alicante, nous proposons deux nouvelles méthodes d'extraction de connaissances adaptées à ces types de données. Dans la première partie, nous développons l'algorithme MOSC (Multi-Objective Sequence Classification) pour la classification supervisée sur données hétérogènes, numériques et temporelles. Cette méthode accepte, en plus des termes binaires ou symboliques, des termes numériques et des séquences d'événements temporels pour former des ensembles de règles de classification. MOSC est le premier algorithme de classification supportant simultanément ces types de données. Dans la seconde partie, nous proposons une méthode de biclustering pour données hétérogènes, un problème qui n'a à notre connaissance jamais été exploré. Cette méthode, HBC (Heterogeneous BiClustering), est étendue pour supporter les données temporelles de différents types : événements temporels et séries temporelles irrégulières. HBC est utilisée pour un cas d'étude sur un ensemble de données hospitalières, dont l'objectif est d'identifier des groupes de patients ayant des profils similaires. Les résultats obtenus sont cohérents et intéressants d'un point de vue médical ; et amènent à la définition de cas d'étude plus précis. L'intégration dans une solution logicielle est également engagée, avec une version parallèle de HBC et un outil de visualisation des résultats.

Modélisation magnéto-thermique et optimisation topologique multi-objectif de busbars laminés

/ Puigdellivol Goday Oriol / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 22-05-2017
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L’électronique de puissance nécessite des interconnexions à faible inductance et des températures de fonctionnement en dessous de certaines valeurs critiques. Les busbars laminés présentent une inductance très faible en comparaison avec les câbles. De plus, leur forme aplatie permet d’augmenter la surface d’échange avec l’environnent garantissant des bonnes performances thermiques. Dans cette thèse nous proposons une comparaison entre différentes méthodes de calcul d’inductance. Le but est d’en privilégier une en fonction de la complexité du problème à résoudre. La valeur d’inductance à calculer correspond à la boucle de commutation ayant lieu dans les convertisseurs de puissance. Des règles de conception permettant de minimiser la valeur de cette boucle sont aussi présentées. Concernant le calcul thermique, on propose une approche basée sur les éléments finis 2D. La superposition de plusieurs plaques bidimensionnelles permet de modéliser des busbars laminés de façon précise et plus rapide qu’une étude tridimensionnelle. Les conditions aux limites sont appliquées en fonction de la superposition des plaques. Grâce à la rapidité de cette approche, des optimisations topologiques peuvent être appliquées. Des algorithmes d’optimisation adaptés aux besoins industriels ont été développés pour la minimisation de l’inductance et de la température maximale des busbars. Ces algorithmes présentent de bonnes performances et sont utilisés lors des optimisations mono et multi-objectif.

Amélioration des propriétés mécaniques du béton à partir de l'insertion des nanotubes de carbone: une étude par la dynamique moléculaire

/ Lushnikova Anna / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 22-05-2017
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La production de nouvelles générations de béton avec des propriétés physiques, structurales et techniques améliorées est très importante, mais elle n'est pas possible sans utiliser divers types d'additifs. Les nanotubes de carbone sont des matériaux prometteurs qui possèdent des propriétés spécifiques permettant leurs utilisations pour une grande variété de matériaux composites, y compris le béton. Certaines études expérimentales ont révélé que les nanotubes de carbone peuvent améliorer les propriétés mécaniques du béton avec une petite quantité d'additifs, en fournissant une structure moins défectueuse de la matrice de ciment. Cependant, les résultats sont encore insuffisants et nécessitent d'être élucidés sur les processus se produisant à l'échelle nanométrique dans la structure en béton modifiée par les nanotubes de carbone. Ainsi, cette thèse, a pour objectif principal l'étude de l'amélioration des propriétés mécaniques du béton modifié par les nanotubes de carbone. Afin de modéliser la structure atomique du gel de la Silicate de Calcium Hydratée, nous avons choisi la tobermorite 11Å avec deux rapports différents de Ca/Si correspondants à 0,83 et 1. Divers types de nanotubes incorporés sont testés pour étudier les propriétés mécaniques du nouveau composite résultant. En outre, l'effet de la concentration de nanotubes de carbone dans le ciment est également détaillé. Enfin, nous étudions l'effet de la pression uniaxial sur la structure du béton incluant des nanotubes de carbone. Nos travaux montrent qu'il possible d'améliorer les caractéristiques mécaniques du béton en insérant des nanomatériaux en général, et des nanotubes de carbone en particulier.

Cité Scientifique BP 30155 59653 VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX Tél.:+33 (0)3 20 43 44 10