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Écoulements diphasiques, interfaces et microfluidiques

/ Zoueshtiagh Farzam / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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A partir d’un ensemble de travaux expérimentaux, associés à des modèles théoriques, on présentera diverses avancées sur des écoulements diphasiques dans différentes géométries et sous différents forçages. En première partie on présente une synthèse des travaux de recherche conduits depuis 2001 qui s’articulent selon quatre études distinctes: - Lʼinstabilité dʼune interface vibrée entre fluides miscibles (instabilité de Faraday) - La dynamique et lʼatomisation de bulles dʼair dans un liquide vibré. - La formation dʼune cheminée ou dʼune « fleur de sable » à partir dʼune source immergée sous un lit de sable. - La formation de micro-rides de sables dans un écoulement oscillant en microfluidique. La deuxième partie est une présentation des projets de recherche. Les sujets exposés font appel à lʼutilisation des micro-technologies comme outils pour aborder les questions fondamentales de la mécanique des fluides. On y trouvera, par exemple, une extension de lʼétude des micro-rides de sables en microfluidique faisant appel à la fonctionnalisation de la surface des particules avec des molécules biologiques. La question du transport et du mélange de liquides en microfluidique par lʼutilisation des micro-pompes à actionnement magnétique est également abordée.

Identification des bases génétiques de la variation naturelle de la "tolérance" au zinc chez Arabidopsis thaliana

/ Vazquez Adeline / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009

Les modèles d'empowerment dans les organisations : enjeux managériaux et réalités internationales

/ Valax Marc / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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Les modèles d’empowerment sont présents dans nos recherches et nous souhaitons au sein de ce travail d’Habilitation interroger les usages passés, les définitions théoriques que les chercheurs et les praticiens leur ont données jusqu’ici mais aussi les enjeux que l’empowerment peut porter aux Sciences de gestion. Au sein du champ de la GRH, nos recherches se focalisent sur l’évolution récente des pratiques managériales favorisant une autre vision des rapports humains au travail. La thèse en Sciences de Gestion a porté sur la gestion des ressources humaines dans les petites et moyennes entreprises innovantes. Les 51 papiers de recherche (dont 6 articles publiés dans des revues internationales et nationales à comité de lecture, 7 chapitres d’ouvrages, 26 communications internationales et nationales avec actes et comité de lecture, 8 working papers et 4 tutorats spécialisés) s’articulent selon deux axes : -Premier axe : une analyse des enjeux managériaux de l’empowerment par un examen approfondi des connaissances théoriques en GRH et des processus d’interaction organisationnelle. A partir de recherches complémentaires sur les notions de coalescence de rôles, de délégation et de responsabilisation croissante, nos travaux se sont orientés progressivement vers la gestion du changement dans la gestion des ressources commerciales et l’émergence progressive d’une fonction RH performante dans différents environnements (public/privé, PME/grande entreprise). -Deuxième axe de recherche : une examen approfondi des réalités internationales des modèles d’empowerment par un questionnement des normes, des modèles d’action collective (notamment la gestion actuelle des hauts potentiels, l’internationalisation des PME, l’implémentation des ERP) et des approches critiques des outils de gestion (en particulier l’employabilité, la responsabilité partielle des grands groupes internationaux envers leurs salariés expatriés, la responsabilité sociale dans les entreprises de travail temporaire, la gestion de la diversité).

Contrôle de la croissance des cellules cancéreuses de sein : aspects fondamentaux et applications thérapeutiques

/ Toillon Robert-Alain / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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Les progrès de la recherche et de la médecine en oncologie résultent en l’amélioration de la survie des patientes atteintes d’un cancer du sein. La compréhension des mécanismes qui gouvernent la croissance tumorale a ainsi permis de développer des thérapies ciblées (Tamoxifène, Fulvestran, Herceptine). Néanmoins, le cancer du sein entraîne, toujours, le décès d’environ 30% des malades. Il est donc impératif de poursuivre l’étude des mécanismes de cancérisation dans leur globalité afin d’accroître l’arsenal thérapeutique et son efficacité. L’ensemble de mes travaux de recherche s’inscrit dans cette thématique. Durant ma thèse, j’ai plus particulièrement étudié les mécanismes qui concourent à l’homéostasie tissulaire et inhibent l’oncogenèse.^ J’ai démontré que le développement des cellules cancéreuses mammaires est contrôlé par les cellules épithéliales mammaires normales qui produisent des facteurs apoptogènes, notamment l’IGFBP3 et la maspine. J’ai ensuite développé des recherches translationnelles à l’Institut Jules Bordet qui visent à rationaliser l’usage des différentes thérapies dans le cancer du sein (notamment en ce qui concerne la radiothérapie et l’hormonothérapie). Ainsi, j’ai pu montrer que la radiothérapie peut avoir un impact sur l’efficacité de l’hormonothérapie. D’autre part, j’ai étudié les effet sur la croissance des cellules cancéreuses de sein d’une nouvelle molécule dérivée du Tamoxifène. Depuis 2006, au sein de l’unité du Pr Hondermarck, mes travaux se sont orientés vers la compréhension de la signalisation des facteurs de croissance dans le cancer du sein et plus particulièrement du NGF et de son récepteur TrkA.^ En effet, le NGF et ses récepteurs sont exprimés et modulés dans le cancer du sein. A l’instar des cellules neuronales où les mécanismes d’activation de ces complexes sont mieux décrits, j’ai plus particulièrement entrepris de définir par protéomique fonctionnelle les premières étapes de l’activation du récepteur TrkA et du recrutement de ses adaptateurs. L’objectif de ce travail est de dégager les différences observées entre cellules neuronales et cancéreuses de sein dans un but ultime de développement de molécules thérapeutiques impactant TrkA et ses effets sur la croissance des cellules cancéreuses de sein.

Fiabilité et durée de vie des composants et des structures métalliques

/ Tanguy Benoît / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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Les travaux présentés dans ce mémoire d'habilitation à diriger des recherches ont pour objectifs de développer la compréhension et la modélisation des mécanismes d'endommagement et de rupture rencontrés dans les aciers et alliages métalliques et de proposer des outils d'interprétation d'essais technologiques complexes utilisés pour la prédiction de l'intégrité et de la durée de vie des composants et des structures métalliques. Nous présentons ici les travaux traitant de l'endommagement et de la rupture d'aciers utilisés dans les industries électronucléaire et gazière. L'approche choisie se situe dans le cadre de l'approche locale de la rupture. Trois mécanismes de rupture ont été principalement étudiés : la rupture ductile, la rupture fragile par clivage, et la transition ductile-fragile. Les travaux développés dans ces trois domaines ont ensuite été appliqués à la modélisation de la courbe de résilience et à la prévision du passage résilience-ténacité. L'étude de la rupture ductile est abordée à travers deux exemples : la propagation ductile dynamique dans les gazoducs en acier haute résistance X100 et la déchirure ductile dans les aciers de cuve des réacteurs à eau pressurisée. L'endommagement ductile est étudié à l'aide de modèles couplés tels que les modèles de Gurson modifié et de Rousselier, ce dernier ayant été étendu aux cas des matériaux avec un comportement élastoviscoplastique avec une dépendance en température. La rupture fragile par clivage des aciers de cuve est étudiée à travers le cadre de l'approche statistique proposée par Weibull et utilisée dans le modèle probabiliste pionnier de Beremin et ses différentes évolutions. Une tentative de compréhension physique des mécanismes à l'échelle des populations d'inclusions responsables de l'amorçage du clivage est proposée. Plusieurs compétitions et effets synergétiques entre mécanismes sont discutés afin de motiver physiquement les extensions au modèle de Beremin et d'étendre ainsi la transférabilité des résultats obtenus sur éprouvettes de laboratoire aux structures réelles. La transition ductile-fragile est traitée à travers la modélisation de la courbe de résilience. L'effet de l'irradiation sur le décalage des courbes de résilience et de ténacité est ensuite étudié à l’aide des outils numériques développés. On montre ainsi que le comportement en clivage et dans le bas de la transition peut être prédit à partir de la simple introduction de l'augmentation de la limite d'élasticité due à l'irradiation, mais qu'une modification des mécanismes d'endommagement ductile devrait être introduite pour prédire correctement la diminution du plateau ductile pour les forts taux d'irradiation.

Nouveaux procédés catalytiques de synthèse de grands intermédiaires de la chimie organique industrielle

/ Paul Sébastien / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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L'humanité est aujourd'hui confrontée à une profonde mutation de ses modes de développement. Depuis longtemps exprimée comme une véritable nécessité cette évolution est maintenant accélérée par les effets directement quantifiables et ressentis de l'empreinte que laisse les activités de l'Homme sur son environnement. Le réchauffement climatique en est l'exemple le plus flagrant. Ainsi, le concept de Développement Durable, décliné selon ses trois volets (environnemental, économique et social) est aujourd'hui largement présent dans les esprits et au cœur des préoccupations des pays développés. Le secteur industriel de la Chimie ne fait pas exception à la règle et de profonds changements sont en train de s'y opérer. La recherche de procédés plus performants a bien entendu toujours été d'actualité mais aujourd'hui on ajoute inévitablement à ces rétlexions des contraintes d'ordre environnemental et de sûreté. Bien entendu, la diminution progressive des ressources pétrolières à l'origine de la plupart des grands intermédiaires de synthèse organique de l'industrie chimique et l'augmentation concomitante du prix du baril « catalysent » encore ce processus d'évolution. A terme, les chimies du gaz naturel, du charbon, ou des composés issus de la biomasse, devront être à même de prendre la relève, mais les technologies qu'elles nécessitent ne sont pas encore toujours matures et du temps sera nécessaire aux chercheurs pour continuer de les mettre au point. Dans ce contexte, mes travaux de recherche contribuent au développement de procédés catalytiques de la chimie industrielle qui sont plus sûrs, plus respectueux de l'environnement et plus performants que les procédés dits stœchiométriques. Ce sont plus particulièrement les procédés de synthèse de grands intermédiaires organiques de l'industrie chimique dont la demande ne cesse de croître (tels que le propène ou les acides acrylique ou méthacrylique en tant que monomères) qui sont étudiés ici. La démarche suivie dans mes travaux est basée sur les concepts de la catalyse et utilise les méthodes du génie des procédés pour transformer des molécules issues des ressources pétrolières ou de matières premières renouvelables. Dans le premier cas il s'agit d'utiliser plus efficacement les ressources pétrolières encore disponibles afin de retarder l'épuisement complet de cette matière première et ainsi de donner du temps à la recherche pour développer les procédés alternatifs de demain. Deux axes se dégagent alors, le premier consiste à valoriser les alcanes légers des fractions pétrolières ou des composés issus du traitement du pétrole brut, aujourd'hui principalement utilisés comme combustibles. Dans ce cadre, je me suis intéressé à la valorisation du propane et de l'isobutane par oxydation sélective en présence d'un catalyseur hétérogène. Le second axe consiste à optimiser les procédés industriels existants dont la matière première principale est issue du pétrole. C'est sur les procédés d'oxydation sélective catalytique du propène en acide acrylique (futur monomère) et surtout en acroléine (intermédiaire pour la nutrition animale) que mes efforts se sont alors portés. Dans le second cas, on envisage l'utilisation de matières premières renouvelables pour produire des intermédiaires de la chimie industrielle actuellement issus de la pétrochimie. Ainsi, plus récemment, une partie de mes recherches a consisté à mettre au point une voie de valorisation du glycérol issu de la filière biodiesel en le transformant en acroléine originellement produite à partir du propylène.

Modélisation et caractérisation de l'endommagement par fatigue des structures mécaniques : application aux composants en contact, soudés et hétérophasés

/ Panier Stéphane / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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Les travaux de recherche présentés concernent l’endommagement sous sollicitations cycliques de structures industrielles et la caractérisation expérimentale de matériaux hétérophasés. Le terme industriel regroupe des structures avec des géométries autres que les éprouvettes de laboratoire sous des chargements complexes autres qu’uniaxial à amplitude constante. Tous les travaux présentés comportent une modélisation associée à une vérification expérimentale. L’endommagement de contact est un des meilleurs exemples de fatigue sous chargements complexes. En effet, la sollicitation de contact peut se révéler être difficile à déterminer. Deux exemples sont donnés qui concernent l’endommagement de contact avec glissement total avec génération de chaleur à l’interface (problème des points chauds) et l’endommagement par fretting concernant cette fois-ci les petits débattements avec adhérence partielle. Dans le cas des points chauds, la principale difficulté concernait la simulation d’un phénomène transitoire en présence de fortes non-linéarités. A l’aide d’hypothèses simplificatrices, il a été montré que l’apparition des points chauds est conditionnée par un écoulement plastique sur le disque et non seulement par une vitesse critique de glissement, paramètre utilisé dans les approches existantes. Dans le cas du fretting, le verrou scientifique à lever était la détermination de l’état stabilisé sans passer par une méthode incrémentale. L’utilisation de la MASSI associée à un critère de fatigue multiaxiale a permis de déterminer correctement le type d’endommagement avec des temps de calculs réduits. Une autre thématique de recherche concerne la fatigue des structures soudées. Elle est abordée sous deux angles, l’amélioration de la tenue en fatigue des joints soudés par parachèvement mécanique et la prédiction de la durée de vie. Ainsi, le meulage de soudures de tubes en acier 304L a été caractérisé en termes de rugosité et de contraintes résiduelles. L’amélioration de la tenue en fatigue des tubes soudés arasés a été confirmée. La prédiction de la durée de vie a été réalisée à travers le développement d’un logiciel de fatigue s’appuyant sur les approches locales et géométriques. Les résultats montrent que pour certains types de soudures, ces approches donnent des résultats très satisfaisants même sous chargement multiaxial. Le dernier point abordé porte sur la caractérisation des matériaux hétérophasés et plus particulièrement sur leur interface. L’essai d’indentation interfaciale, utilisé pour caractériser l’adhérence revêtement/substrat, a été modélisé permettant de déterminer la cinématique de fissuration mais également d’étudier l’influence des contraintes résiduelles. L’autre type d’endommagement interfacial étudié concerne le délaminage entre les plis des matériaux composites. L’utilisation de la thermographie infrarouge couplée à un post-traitement s’appuyant sur les propriétés du couplage thermoélastique et de la dissipation intrinsèque, a permis de localiser le délaminage et d’évaluer la dissipation au cours de la propagation.

Contributions to quality and secure communications in wireless multihop networking

/ Naït-Abdesselam Farid / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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Cette HDR présente un aperçu de la recherche que nous avons menée au cours des sept dernières années. Inspiré par l'impulsion donnée aux normes IEEE 802.11 et les réseaux sans fil multi-sauts, ce travail de recherche s'est principalement concentré sur l'amélioration de la qualité des communications et de la sécurité des réseaux sans fil multi-sauts, à savoir, les réseaux ad hoc, de capteurs, maillés et véhiculaires.Dans la première partie, nous présentons nos travaux sur le contrôle d'accès au support de communication radio et le routage dans les réseaux sans fil multi-sauts. Nous identifions d'abord les limites du protocole CSMA/CA, employé dans les réseaux sans fil en mode ad hoc, en pointant un nouveau problème d’équité dans le partage de la bande passante. Nos résultats étayent notre argument selon lequel le protocole d'accès CSMA/CA n'est pas équitable dans des environnements multi-sauts et encore moins lorsque les nœuds participent différemment au routage, et suggérons une nouvelle approche pour améliorer ses performances et son équité. Enfin, nous étudions le problème de maximisation de la collecte des données en prenant en compte l'équité dans les réseaux de capteurs. Ce problème est formulé comme un problème d'optimisation convexe. Puis, un algorithme de sous-gradient suggérant un routage optimale est proposé et sa convergence confirmé par des expériences numériques sous différents scénarios de trafic. Dans la seconde partie, nous présentons nos travaux sur la conservation d’énergie et les protocoles de contrôle d'accès radio pour les réseaux de capteurs sans fil. Deux principaux protocoles sont proposés pour différents types d'applications des capteurs sans fil. Premièrement, nous présentons le protocole O-MAC, conçu en prenant en compte l'efficacité énergétique, le débit, et la génération fréquente de trafic au niveau des capteurs. La caractéristique principale de ce protocole consiste en sa capacité à organiser et planifier les tentatives de transmission en utilisant les identifiants des capteurs. Dans le second protocole DPS-MAC, une nouvelle stratégie de rendez-vous a été utilisée pour traiter efficacement les questions de coordination des nœuds. Cette fonctionnalité s'avère être très importante pour arriver à un fonctionnement à faible consommation énergétique pour les applications à faible trafic des réseaux de capteurs. Dans la troisième partie, nous présentons nos travaux sur la sécurité dans les réseaux sans fil multi-sauts. Premièrement, nous présentons nos travaux sur les attaques du trou de ver dans les réseaux ad hoc. Pour lutter contre ce type d'attaques, nous présentons une méthode efficace pour détecter et prévenir les trous de ver dans le protocole OLSR. Ensuite, nous présenterons nos travaux sur les attaques du trou noir des réseaux véhiculaires. Dans ce travail, nous avons analysé une variante de cette attaque, appelée attaque par collusion, et proposé une approche fondée sur la reconnaissance des nœuds malveillants pour les exclure du réseau. Enfin, nous présentons nos travaux récents pour faire face aux comportements avides dans les réseaux maillés sans fil. Le système proposé est basé sur un contrôleur employant la logique floue pour fusionner des observations de trois paramètres et déterminer si un nœud est avide ou pas. Nos résultats indiquent que la solution proposée réduit considérablement l'impact négatif du comportement avide des nœuds attaquants.

Quelques propriétés analytiques locales et universelles des séries de Taylor et de Dirichlet

/ Mouze Augustin / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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On présente un aperçu des résultats obtenus par l'auteur depuis sa thèse. On peut distinguer deux thèmes majeurs, la géométrie analytique locale et l'universalité. Le lien entre les deux ne semble pas direct, si ce n'est ici au travers des objets manipulés, les séries formelles, les séries de Dirichlet ordinaires, les séries de Taylor. La première partie est consacrée à la géométrie analytique locale. Après avoir exposé quelques résultats qui sont la suite naturelle des travaux de thèse sur les séries formelles à croissance contrôlée (ces séries apparaissent comme les jets de Taylor en 0 de fonctions ultradifférentiables), l'idée principale a été d'appliquer la géométrie analytique et ses techniques classiques, comme les théorèmes de division de Weierstrass, pour étudier l'anneau local des séries de Dirichlet convergentes. Par exemple, on prouve sa factorialité ou l'équivalence entre irréductibilité formelle et irréductibilité analytique. Le dénominateur commun entre tout ce qui précède est l'utilisation d'outils d'analyse pour résoudre des problèmes de nature algébrique. Dans le même esprit, on s'est intéressé au problème de la décomposition de polynômes positifs sur un espace de Hilbert cette fois par des méthodes issues de la théorie des opérateurs. Il s'agit du 17ème problème de Hilbert pour les polynômes dépendant d'un nombre infini de variables. L'analyse en une infinité de variables est déjà sous-jacente à l'étude précédente de l'anneau des séries de Dirichlet ; il suffit pour cela de se remémorer le point de vue de Bohr. La seconde partie est dévolue à l'universalité. Cette partie de l'analyse, qui traduit des phénomènes de passage à la limite aussi fascinants que surprenants, a pris un nouvel essor depuis une dizaine d'années avec les travaux de Nestoridis. On considère une suite d'applications entre deux espaces métriques X et Y. Un élément x de X est dit universel si la suite de ses images est dense dans Y. On s'intéresse en particulier à la suite d'applications données par les sommes partielles. On exhibe alors des séries de Dirichlet universelles, on étudie par exemple quelques propriétés de leurs coefficients ou alors on montre que la fonction zeta de Riemann devient universelle sous l'effet de transformations matricielles bien construites. Un lien est fait aussi avec la théorie de l'hypercyclicité et de l'hypercyclicité jointe. On obtient, par exemple, un nouveau critère d'hypercyclicité pour des opérateurs non bornés. On revient aux séries de Taylor et aux espaces ultradifférentiables en mettant en évidence des fonctions universelles dans ces ensembles.

Comparative study of the swimming behavior of two contrasted calanoid copepod species (Eurytemora affinis and Pseudodiaptomus annandalei) under different salinity conditions

/ Michalec François-Gaël / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2009
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Dans les estuaires, les populations de copépodes sont soumises à de fortes et rapides variations de salinité causées par l’alternance des marées. La salinité représente un paramètre majeur dans l’écologie des copépodes estuariens, affectant les cycles de vie et la distribution spatiale et temporelle des espèces. Mais son effet sur le comportement de nage à petite échelle est peu étudié. Cette étude a porté sur les paramètres cinétiques du comportement de nage de deux espèces de copépodes calanoïdes provenant de deux écosystèmes contrastés. Eurytemora affinis est souvent l’espèce dominante des eaux tempérées des estuaires européens et nord-américains. Pseudodiaptomus annandalei vit dans les eaux tropicales et subtropicales des estuaires d’Asie. Des enregistrements en deux et trois dimensions des trajectoires des trois stades adultes (femelles, femelles ovigères et males) d’E. affinis provenant de l’estuaire de la Seine et de P. annandalei provenant de l’estuaire du Danshuei à Taiwan ont été réalisés sous différentes conditions de salinité. l'augmentation de salinité (5, 15, 25 et 30) décroit la vitesse instantanée de nage des stades adultes d’E. affinis. A 0,5 de salinité, les males, femelles et femelles ovigères se comportent différemment. La vitesse décroît pour les femelles et femelles ovigères mais continue d’augmenter pour les males. La vitesse maximale à été observée à la salinité de 0,5 pour les males et de 5 pour les femelles et femelles ovigères. Les fréquences des deux états de nage majoritaires (nage lente et repos) ainsi que leurs temps de résidence ont varié en relation avec les vitesses instantanées. Les vitesses basses étaient associées avec des repos fréquents et de longue durée. Les vitesses plus élevées s’accompagnaient d’un comportement de nage lente plus fréquent. Nos résultats montrent une différence entre les sexes dans la réponse à la salinité ainsi que l’existence d’une salinité préférentielle. Au moment de la soumission les résultats de P. annandalei ne sont pas disponibles

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