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Poupon Fabrice. "Parcellisation" systématique du cerveau en volumes d'intérêt : Le cas des structures profondes. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
L'imagerie médicale permet de rendre compte in vivo de l'anatomie et du fonctionnement du cerveau. L'analyse approfondie des mécanismes cérébraux nécessite souvent de corréler l'information fonctionnelle avec l'information anatomique sous-jacente. En particulier, l'étude des structures cérébrales profondes montre qu'elles jouent un rôle important dans certaines maladies (chorée de Huntington, maladie de Parkinson). Leur segmentation à partir d'images IRM présente un énorme intérêt à des fins de diagnostic ou de suivi thérapeutique. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle méthode de segmentation que nous appliquons à ces structures. Cette méthode est fondée sur un modèle topologique de l'ensemble des structures dont les déformations sont contraintes par des distributions de forme. Ces dernières reposent sur des descripteurs de forme globale correspondant aux invariants de moment 3D. Contrairement aux descripteurs les plus fréquemment utilisés, ils peuvent être mis à jour au cours des déformations à un coup relativement faible. Les distributions de forme sont déterminées à partir d'une base d'apprentissage formée de plusieurs images IRM du cerveau étiquetées manuellement par un neuroanatomiste. Les distributions fondées sur les moments sont utilisées dans un processus de segmentation multi-résolution permettant la gestion de plusieurs objets se déformant simultanément. Les premiers résultats obtenus sont encourageants et montrent l'intérêt de s'appuyer sur des connaissances sur la forme des objets dans un tel processus de segmentation.
Medical imaging allows in vivo visualization of the brain anatomy and functions. Extensive study of cerebral mechanisms often needs to correlate functional information to the underlying anatomy information. Particularly, the study of the brain deep nuclei shows that they are responsible for various diseases (Huntington chorea, Parkinson's disease). Their segmentation from MR images is of great interest for diagnostic or follow-up study in therapeutic trials. In this thesis, we present a new segmentation method dedicated to these nuclei. This method is based on a topological model of the set of nuclei which deformations are constrained by shape distributions. These distributions rely on global shape descriptors corresponding to the 3D moment invariants. In opposition to most frequently used descriptors, they can be updated during deformation at a relatively low cost. The shape distributions are determined from a learning database composed of several MR images of the brain manually labeled by a neuroanatomist. The moment-based distributions are included in a multi-resolution segmentation framework allowing the management of several simultaneously deforming objects. First results are promising and point out the advantage of adding knowledge on the object shape in such a segmentation process.
Mot(s) clés libre(s) : IMAGERIE MEDICALE, IMAGERIE RESONANCE MAGNETIQUE, IRM, SEGMENTATION, MODELE 3 DIMENSIONS, MODELE DEFORMABLE, FORME, MOMENT, INVARIANT, CERVEAU
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Olny Xavier. Absorption acoustique des milieux poreux a simple et double porosité : modelisation et validation experimentale. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Les matériaux poreux sont très souvent utilisés en tant que dispositifs absorbants dans les environnements bruyants, pour le bâtiment ou en milieu extérieur. Il est utile de pouvoir décrire ces matériaux, en vue de les adapter pour des performances souhaitées. L'acoustique des milieux à simple porosité est rappelée, en introduisant la méthode d'homogénéisation des milieux périodiques à échelles séparées. Les principaux modèles phénoménologiques existants sont également présentés. La méthode HSP, bien adaptée à la description des milieux à double porosité, est utilisée pour mettre en évidence la diversité des couplages inter-échelles pouvant exister, pour des matériaux « réalistes ». La théorie est confrontée à des mesures expérimentales effectuées sur des matériaux à double porosité artificiels faits de panneaux microporeux perforés. On montre que le comportement de milieux poreux à échelles multiples, peut être très différent de celui d'un matériau à simple porosité. Deux milieux microporeux sont utilisés pour construire des matériaux à double porosité correspondant aux situations de fort et faible contraste de perméabilité. Il ressort que la création d'un second réseau de pores peut contribuer à améliorer significativement 1' absorption du matériau microporeux initial, et ceci dans une large bande de fréquence. En ce qui concerne le dispositif expérimental, les mesures à basse fréquence ont été réalisées dans un tube à ondes stationnaires de grandes dimensions, pour laquelle la méthode de la fonction de transfert à un microphone a été adaptée. Parallèlement, il a été montré que l'utilisation de signaux périodiques sinusoïdaux pseudo-aléatoires pouvait améliorer la détermination de la fonction de transfert de systèmes linéaires corrompus par des non-linéarités.
Porous materials are widely used as passive absorbers in noisy buildings or outdoor environment. It appears useful to be able to describe and adapt the material to wanted performances. Acoustics of simple porosity media is recalled using an homogenisation technique of periodic separated scale media (HSP). The main phenomenological existing models are also presented. Then the HSP method, well adapted to double porosity media, is used to point out the diversity of interscale couplings in realistic media. The theory is compared to experimental measurements performed on artificial double porosity materials made of micro porous perforated panels. It is shown that the behaviour of multi-scale porous media can be significantly different from single porosity material. Two microporous media are used to build double porosity media corresponding to the cases of high and low permeability contrast. It appears that a second network of pores can greatly improved the absorption of the initial microporous material in a wide range of frequencies. Regarding the experimental set-up, the low frequency measurements have been performed in a large standing waves tube using an adaptation of the single microphone transfer function method. Also, Periodic sinusoidal pseudo-random test signals have been shown to improve the quality of the measurement regarding the distortion effects.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, BATIMENT, ACOUSTIQUE, MATERIAU POREUX, ABSORPTION, DOUBLE POROSITE
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Gérard Christophe. Aide au diagnostic des réseaux d'assainissement : analyse et modélisation des relations entre la structure du réseau et les risques d'envasement. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Les dépôts présents dans les systèmes d’assainissement urbain posent des problèmes multiples d’hydraulique d’exploitation, de confort et de sécurité, d'environnement, de gestion du patrimoine, etc. Leur maîtrise constitue donc un enjeu important pour les gestionnaires de ces systèmes. Les méthodes classiques reposant sur un curage systématique de l'ensemble du linéaire sont coûteuses et les gestionnaires tentent de passer d'une maintenance essentiellement curative à une maintenance préventive, voire corrective. Dans le but d'améliorer ce passage, le travail présenté dans cette recherche consiste à étudier les relations existant entre la structure et le fonctionnement des réseaux d'assainissement, et la localisation des dépôts de matières solides qui y sont transportées. En effet, ces dépôts solides se forment en certains points privilégiés du réseau d'assainissement et sont souvent liés à des causes structurelles, géométriques, fonctionnelles, environnementales, induisant des phénomènes complexes de nature hydraulique, physique, granulométrique, etc. Cette recherche a abouti à la réalisation d'un modèle conceptuel à base de règles expertes paramétrées. Ce modèle permet de prévoir le risque d'envasement de chaque tronçon visitable d'un réseau d'assainissement unitaire en combinant d'une part sa vulnérabilité, c'est à dire sa capacité structurelle à piéger les sédiments s'il en reçoit, et d'autre part la gravité de son exposition à un aléa particulier, c'est à dire la mesure de la plus ou moins grande quantité de sédiments qu'il est susceptible de recevoir. Ce modèle a été construit en s'appuyant sur une démarche itérative combinant une analyse des résultats des études antérieures, des données structurelles disponibles, des mesures de hauteurs d'envasement réalisées sur le réseau du Grand Lyon, et une analyse experte des causes d'envasement identifiées par le personnel d'exploitation de ce même réseau.
Solid deposits in urban sewerage networks set multiple problems of hydraulic, operation, comfort, security, environment, patrimony management, etc. So, their mastership constitutes an important issue for administrators of these systems. Classical methods based upon systematic cleansing are very expensive, and administrators try to change their essentially curative maintenance into a preventive or even corrective one. With intend to improve this change, the work presented in this research consist of studying the links between physical structure and working of the network, and locations of solid deposits it carries. As a matter of fact, these solid deposits occur in preferential locations of the sewer system and are often linked to structural, geometrical, functional, environmental causes, creating complex hydraulic, physical, and grain size distribution phenomena. This research has lead to the realization of a conceptual model based on parameterized expert rules. This model allows to forecast the risk of sediment build-up for each man-entry section of a combined sewerage network by combining on the one hand its vulnerability, i.e. its structural likelihood of trapping solids in certain spots if its receiving some, and on the other hand its hazard, i.e. the measurement of the quantity of sediments it is able to receive. This model has been built by using an iterative approach combining results of previous studies, structural available data, measurements of silting-up levels in the network of the Urban Community of Lyons, and an expert analysis of silting-up causes identified by the operating staff of this network.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, GENIE URBAIN, RESEAU ASSAINISSEMENT, DEPOT SOLIDE, AUTOCURAGE, ENVASEMENT, GESICA, MODELISATION, VULNERABILITE RESEAU
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Boutin Roland. Amélioration des connaissances sur le comportement des rejets en mer de produits de dragage de type vase : phénomènes à court terme et dans le champ proche. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
En France, les opérations de dragage d'entretien des ports maritimes conduisent à rejeter le plus souvent en mer les produits prélèves dans les ports ou leur chenaux d'accès. Sous l'effet des houles et des courants, ces matériaux rejetés ne devraient ni revenir se déposer dans la zone d'extraction, ni menacer des zones écologiquement sensibles. Ces produits ont cependant un comportement complexe du fait notamment de la présence de particules très fines comme les argiles et il n'existe pas actuellement d'approche unifiée pour décrire leur comportement lors de rejets en mer. Nous avons donc cherché à mieux comprendre les phénomènes physiques qui gouvernent l'évolution à court terme de ces rejets. Après une approche historique, nous présentons le domaine étudié et indiquons les limites de nos travaux. Les approches théoriques disponibles et les modélisations qui en découlent sont alors abordées. Afin d'observer les phénomènes, nous avons cherche à reproduire en canal de laboratoire différents types de rejets (clapage, rejet continu) en utilisant une vase naturelle marquée à l'indium 113m. Ce marquage permet de suivre à l'aide de sondes à scintillation la concentration du nuage turbide en différents points de la surface et du fond. Des cliches photo rendent compte de l'évolution spatiale des phénomènes. Le comportement du rejet et notamment la création de courants de densité sont décrits. Le taux de dépôt pour différentes conditions initiales est évalue. Pour certains essais une ségrégation préférentielle des silts est mise en évidence. Apres avoir décrit les expériences réalisées et présentées les données recueillies, nous terminons par l'analyse de deux modèles actuellement disponibles. Celle-ci montre que ces outils doivent être utilises avec circonspection et que seules des mesures sur le terrain peuvent actuellement permettre l'analyse des phénomènes.
In France, maintenance dredging operations most often lead to disposal at sea of materials removed from harbors or their access channels. Even because of swells and currents, those product should neither come back nor settle into the area nor there ten environmentally fragile areas. However those products have a complicated behavior mainly due to tiny particles like silts and present, there is no unified approach to describe their behavior when they are poured into the sea. Consequently, we have attempted to better understand the physical phenomena which rule the short-term evolution of those waste products. After skimming through history, we will introduce the field we have been studying and point out the limits to our research. The available theoretical approaches and the ensuing models will be considered. In order to watch the phenomena, we have tried to reproduce different methods of waste disposal (clapage, continuous washing away) in a laboratory canal by using a natural mud. Marking with indium 113m makes it possible to trace with scintillation probes the concentration of the turbid cloud at different points at the surface and on bottom. Photographs render the spatial evolution of the phenomena. The evolution of the wastes, particularly when a density current occurs, will be described. The rate of deposit related to different initial conditions will be appraised. Concerning some tests, a preferential separation on the silts can be noticed. After the experiments have benne describes, and after the new data have been given, we will analyze two models which are currently available. We conclude that these tolls cannot be used with real safety. We infer that more field data are needed to help us analyze the complexity of the waste behavior.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, PORT, DRAGAGE, BOUE, REJET EN MER, VASE, IMPACT ENVIRONNEMENT, TRACEUR, RADIOACTIF
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Blanc Armelle. Analyse de cycle de vie des filières de traitement des sites industriels pollues. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
La gestion des sites industriels pollués constitue aujourd'hui un enjeu important. De points noirs isolés, les sites industriels pollués sont devenus l'objet d'une politique nationale. Le choix des objectifs de traitement d'un site et des techniques de traitement appropriées nécessite la prise en compte d'un grand nombre de critères parfois conflictuels, sur le plan environnemental notamment. Mais le cas des sites industriels pollués est surtout emblématique du double processus d'appropriation-désappropriation qui accompagne nos activités techniques. Le site pollué est une forme de « désappropriation » héritée des activités passées. Le traitement, s'il permet une « réappropriation » du site, implique en contrepartie une exploitation des ressources naturelles lors de sa mise en œuvre. Il est aujourd'hui nécessaire de disposer de méthodes susceptibles de contrôler ce phénomène d'appropriation-désappropriation. L'ACY, dont l'objectif est d'évaluer l'ensemble des impacts environnementaux liés au cycle de vie d'un produit ou d'un service paraît a priori adéquate. Mais une analyse critique plus précise de cette méthode montre qu'elle ne permet pas d'évaluer les impacts environnementaux des systèmes techniques. Après avoir levé ce que nous appelons le paradoxe de l'ACY, nous en proposons une nouvelle lecture et montrons qu'elle constitue un outil d'amélioration de la productivité des ressources naturelles et qu'en ce sens elle peut être utilisée dans une procédure plus générale de contrôle des techniques. Enfin, afin d'illustrer notre propos, nous concluons par une application de l'ACY au choix d'une technique de traitement d'un site pollué par du soufre.
The management of industrial polluted sites is a major issue. From isolated problems, polluted sites are now the subject of a national policy. More particularly from an environmental viewpoint, the choice of the objective of the treatment and the selection of suitable treatment techniques need to take into account a lot of conflicting criteria. But the case of industrial polluted sites is, above all, an illustration of the double process of « appropriation-disappropriation » which characterises any technical activity. The polluted site is a form of« disappropriation » inherited from past activities. On one hand, the treatment allows an « appropriation » of the site but, on the other hand, it induces an exploitation of natural resources which can be considered as a « disappropriation » process. We need methods to control this « appropriation-disappropriation » process. Life cycle assessment, which aims at assessing environmental impacts on the life cycle of products, seems to suit properly. But a more precise analysis of the method shows that it cannot assess environmental impacts of technical systems. We have called this phenomenon «the paradox of life cycle assessment ». We have suppressed this paradox and proposed. a new interpretation of the method, showing that it is a good tool for improving the productivity of natural resources. LCA can be used in a more general procedure for the control of the development of technical activities. We conclude with an illustration of the use of LCA for the choice of the treatment of a site polluted by sulphur.
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Ginet Nadine. Analyse des mécanismes contrôlant la croissance et l'ascension d'une bulle isolée en ébullition nucléée. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Résumé
Le présent travail concerne l'étude des mécanismes fondamentaux régissant les transferts de chaleur en ébullition nucléée. Une étude expérimentale de l'ébullition du n-pentane sur une paroi horizontale à partir d'un site de nucléation unique a été effectuée. Afin de déterminer les paramètres caractéristiques des bulles, la visualisation par caméra rapide et l'anémométrie à fils chauds ont été utilisées respectivement pour l'étude de la croissance et de l'ascension des bulles. On montre que pendant la croissance, la forme des bulles est proche d'un ellipsoïde de grand axe vertical. En effet, les forces de tension superficielle et de flottabilité sont prépondérantes alors que la force d'inertie du liquide est négligeable. L'effet du flux pariétal, de la pression et de la nature de la paroi sur la croissance des bulles et leur diamètre de détachement a été étudié. En ascension, les bulles sont encore ellipsoïdales mais de petit axe vertical diminuant sous l'effet de la force de traînée. La vitesse d'ascension se stabilise à la vitesse terminale, résultant de l'équilibre des forces exercées sur la bulle, 4 à 5 mm au-dessus de la paroi. Un modèle est développé pour représenter la croissance des bulles, tenant compte des transferts de chaleur au niveau de la microcouche et du dôme, ces derniers dépendant de la fraction de la bulle immergée dans la couche limite thermique.
This study deals with fundamentals mechanism governing beat transfer in pool boiling. Pool boiling of n-pentane, from a single nucleation site; have been experimentally studied on a horizontal wall. Hot wire anemometry and visualisation by means of a high-speed camera has been used to study bubble growth and rise respectively. During bubbles growth, bubble shape is shown to be ellipsoidal, with a vertical big axis. This can be explained by the fact that surface tension force and buoyancy are preponderant forces, while inertia force can be neglected. The effect of beat flux, pressure and wall material on bubble growth and detachment diameter has been studied. During their rise, bubbles are still ellipsoidal but with a small vertical axis, which is decreasing because of the increase of the drag force. At about 4 or 5 mm above the wall, rise velocity reaches the terminal velocity, defined by equilibrium between the different forces acting on the bubble. A model of bubble growth is developed, considering heat transfer in the micro layer and around the bubble dome, the latter depending of bubbles fraction immersed in the thermal boundary layer
Mot(s) clés libre(s) : PHYSIQUE, MECANIQUE FLUIDE, EBULLITION NUCLEEE, TRANSFERT THERMIQUE, TRANSFERT CHALEUR, NUCLEATION, BULLE, DETACHEMENT BULLE, N-PENTANE, ANEMOMETRIE FIL CHAUD, CAMERA RAPIDE
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Hassaine Saida. Analyse directe par plasma inductif des polluants élémentaires dans les effluents gazeux d'installations industrielles : rôle de la nature du gaz et de l'étalonnage dans la précision et la justesse des mesures. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
La Conception Mécanique Assistée par Ordinateur (CMAO) a pour objet de concevoir des produits en intégrant un maximum de contraintes. L'objectif principal étant de toujours mieux prévoir le comportement du produit afin d'en optimiser la conception. La prévision du comportement d'un produit passe par l'élaboration de modèles à plusieurs niveaux de comportement. Dans notre travail, nous avons considéré la prévision du comportement thermique d'un système en cours de conception. En effet, actuellement la réduction de la masse des systèmes pour en optimiser le rendement diminue la capacité de dissipation d'énergie et conduit à une élévation des niveaux de température moyen qu'il devient nécessaire d'intégrer au processus de conception mécanique. Nous avons retenu les applications de transmissions de puissance par engrenages. L'originalité du travail provient du fait qu'un assemblage de modélisations variées à différents niveaux d'observation est effectué pour aboutir à un modèle de comportement thermique global. Tout d'abord, une étude bibliographique a permis de fixer les bases du travail; et de recenser les différentes approches et modélisations existantes des phénomènes thermiques dans les transmissions de puissance par engrenages. Ensuite, une méthodologie de modélisation du comportement thermique d'une boîte générique de transmission de puissance par engrenages a été développée. Un modèle thermique nodal du système complet a été réalisé en intégrant des modèles thermiques nodaux définis pour chaque classe d'éléments technologiques. L'approche numérique a été validée expérimentalement sur banc d'essais. Enfin, une exploitation de la méthodologie est présentée à travers des prévisions de comportement utiles pour la conception mécanique d'un système de transmission de puissance par engrenages.
The aim of Computer Aided Design in mechanics is to design products with a maximum constraints integrated in the design process. The main aim is to predict as closest as possible the mechanism behavior in order to optimize its design. Numerical modeling provides results in several fields (static's, dynamics, thermal behavior…), in this work, we have considered the thermal behavior of a system at its preliminary design step. The actual trends of saving weight in order to increase efficiency reduce the heat dissipation capacity and consequently create a rise of the mean operating temperatures which must be integrated in the design process. The application in this work deals with the thermal behavior prediction of power gearing transmissions. The originality of this work comes from the simultaneous application of global and local approaches. First, a bibliographical study has been done in order to set down the bases of the work, and to make a census of the different existing approaches and modeling studies of the thermal problem in power gearing transmissions. Then, a methodology of thermal behavior modeling of a generic power gearing transmission has been developed. A global thermal model has been achieved using the thermal network method; it is composed of local models defined for each technological class of elements. Experiments on industrial test bench were carried out in order to validate the numerical approach. Finally, the established procedures were applied in order to provide thermal behavior prediction in several cases for mechanical design.
Mot(s) clés libre(s) : ENVIRONNEMENT, POLLUTION AIR, METAL LOURD, EFFLUANT GAZ, INSTALLATION INDUSTRIELLE, CHAUFFERIE INDUSTRIELLE, PLASMA THERMIQUE, CONTROLE POLLUTION, ANALYSE GAZ, ETALONNAGE, AEROSOL, DESOLVATATION, SPECTROMETRIE EMISSION PLASMA
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Firica Andreea - Maria. Analyse environnementale de systèmes de cogénération : utilisation de la méthodologie Analyse de Cycle de Vie (ACV). 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Les Systèmes de Gestion de Bases de Données (SGBD) parallèles constituent la réponse classique aux besoins de hautes performances des utilisateurs de bases de données relationnelles. De tels systèmes sont d'une grande complexité et leur coût, ainsi que celui des machines utilisées, s'en trouvent particulièrement élevés. Or de nombreuses classes d'applications, telle l'interrogation de documents en ligne, caractérisées par une forte utilisation en "lecture seule", n'exploitent qu'une faible part des possibilités de tels SGBD (les gestions de cohérence et de transactions y étant très peu sollicitées). Aussi proposons-nous une approche alternative dans le cadre de telles bases de données. Cette approche s'appuie sur le développement d'une extension parallèle, appelée évaluateur parallèle de requêtes relationnelles, et fonctionnant sur un réseau de stations de travail. L'évaluateur de requêtes se connecte à un SGBD et en extrait les données souhaitées afin de les exploiter de façon parallèle sur un réseau de stations. Cet évaluateur offre ainsi des fonctionnalités de stockage et d'interrogation de données similaires à celles d'un SGBD parallèle. Ce mémoire introduit une architecture d'évaluateur parallèle, et se penche sur la gestion des données et des requêtes dans ce cadre. Nos propositions sont étayées par la présentation du prototype d'évaluateur parallèle ENKIDU développé durant notre thèse, et de mesures effectuées sur ce prototype. Nous proposons enfin de généraliser la notion d'extension parallèle comme applicable à d'autres domaines de l'informatique.
The need for high performances management of relational data bases is nowadays mostly satisfied by using Parallel Data Bases Management Systems (P-DBMS). Unfortunately, the huge complexity of such systems leads to prohibitive prices. Numerous applications, such as on-line document querying, only exploit a restricted subset of the abilities offered by a parallel DBMS ( owing to the fact that coherency and transaction management are not much used). Considering this fact we propose an innovative approach to handle such « read-most » data bases. This approach is based on a parallel extension, called parallel relational queries evaluator, working over a network of workstations. This query evaluator connects itself to a DBMS, from which it extracts data in order to exploit it in a parallel way on the network of workstations. The storing and querying functions offered by this evaluator are by this way similar to the ones of a parallel DBMS. In this document we propose an architecture of the parallel relational queries evaluator, handling both data and queries management. We then introduce the ENKIDU prototype, which has been developed in order to implement our concepts. We also expose a set of tests and measurements, conducted over ENKJDU and highlighting [ts viability and efficiency. Finally, we propose to generalise the parallel extension concept, which appears to be portable to several other fields of computer science.
Mot(s) clés libre(s) : ENERGIE, ENVIRONNEMENT, GOGENERATION, ACV, ANALYSE CYCLE VIE, ECOPROFIL, ANALYSE MULTICRITERE, IMPACT ENVIRONNEMENTAL
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Han Meimei. Analyse exploratoire de la deformation spatio-temporelle du myocarde a partir de l'Imagerie par Resonance Magnetique de marquage tissulaire. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Le mouvement du coeur est un des facteurs importants qui caractérise l'état fonctionnel du muscle cardiaque. On sait que certaines pathologies cardiaques comme l'ischémie myocardique perturbent ce mouvement. L'Imagerie par Résonance Magnétique de marquage tissulaire est une technique d'imagerie récente proposée spécifiquement pour l'analyse du mouvement du coeur. Combinée à des programmes de traitement d'images, elle fournit une quantification locale et précise de la déformation dans le myocarde au cours du cycle cardiaque. La masse d'informations ainsi produite ne permet cependant pas l'étiquetage immédiat des régions normalement et anormalement contractiles. Nous proposons, dans le cadre de cette thèse, des outils d'analyse des Paramètres SpatioTemporels de Déformation (PSTD) calculés à partir de l'Imagerie par Résonance Magnétique de Marquage tissulaire. Notre objectif est double. D'une part, nous cherchons à améliorer la connaissance de la fonction mécanique du coeur normal. D'autre part, cette connaissance doit nous permettre de caractériser la capacité contractile des territoires myocardiques et de détecter les régions de nécroses tissulaires. Nous proposons une combinaison de techniques factorielles et de classification dont les principes, issus des méthodes d'analyse de données multidimensionnelles, sont adaptés aux cas des données évolutives (temps) réparties dans le myocarde (espace). Plus précisément, nous avons mis en oeuvre une méthode d'Analyse en composantes principales fonctionnelles et deux méthodes de partitionnement non supervisées adaptées aux données spatio-temporelles. Ces méthodes sont appliquées à l'analyse des PSTD sur une population de volontaires sains. Cette étude permet de construire un modèle de référence de la fonction contractile d'un coeur normal qui peut être enrichi au fur et à mesure de l'extension de la base de données des cas sains. Le modèle de référence est exploité dans une stratégie de détection des territoires myocardiques anormalement contractiles que nous proposons. Les résultats obtenus à partir des données issues de patients montrent l'intérêt de prendre en compte toute la dynamique temporelle pour l'analyse de la déformation du muscle cardiaque
The motion of the heart is one of the significant factors, which characterises the functional state of the cardiac muscle. It is weil known that certain cardiac pathologies such as myocardial ischemia perturb this movement. Magnetic Resonance Imaging with tissue tagging is a recent imaging technique specifically designed for the analysis of the heart movement. Cornbined with an image processing software, it can provide a local and accurate quantization of the deformation in the rnyocardiurn during the cardiac cycle. However, the produced information does not allow the direct labelling of the norrnally and abnormally contractile regions. We propose, within the frarnework of this thesis, tools for the analysis of the spatio-temporal pararneters of deformation computed from Tagged Magnetic Resonance Irnaging. Our objective is twofold. On the one hand, we seek to improve the knowledge of the mechanical function of the normal heart. On the other hand, this knowledge must enable to characterise the contractile reserve of the myocardial territories and to detect the necrosed regions. We propose a combination of factorial techniques and classification techniques whose principles, issued from multidimensional data analysis methods, are adapted to evolving (time) data distributed over the myocardium (space). More precisely, we have irnplernented a functional principal component analysis and two methods of unsupervised partitioning adapted to spatio-temporal data. These methods are applied to the analysis of the myocardial deformation on a population of healthy volunteers. A reference model of the normal contractile function is built upon this study. It can be completed as the normal data basis extends. We propose a strategy to detect abnormally contractile territories that uses this reference model. The results obtained from patients data dernonstrates the interest of taking into account the behaviour of the myocardial deformation over the whole contraction duration.
Mot(s) clés libre(s) : CONTRACTION MUSCULAIRE, MYOCARDE, ANALYSE COMPOSANTE PRINCIPALE, DEFORMATION, ANALYSE SPATIOTEMPORELLE, CLASSIFICATION, DONNEE FONCTIONNELLE, IRM
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Colombini Didier. Apports de la modélisation mécanique à l'étude de matériaux polymères multiphases. 1999 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
Cette thèse traite de l'étude des propriétés viscoélastiques de mélanges binaires et ternaire de polymères thermodurcis (TD) et thermoplastiques (TP). Elle est essentiellement destinée à apporter aux physico-chimistes quelques "outils", issus de la modélisation mécanique, permettant d'accroître la potentialité des données viscoélastiques à révéler des informations relatives aux propriétés globales du matériau analysé. L'étude du comportement viscoélastique des mélanges binaires TD / TP, couplée à l'utilisation du modèle mécanique auto-cohérent à (2+1) phases de Christensen et Lo, a mis en lumière les effets de couplage mécanique impliquant chacun des constituants polymères des mélanges. En particulier, les résultats montrent que l'intensité de cette contribution peut aller jusqu'à masquer les modifications microstructurales réelles du réseau TD en présence du TP. Par la suite, une représentation des données viscoélastiques (expérimentales et théoriques) permettant d'appréhender la morphologie de ces mélanges a été proposée. L'analyse du comportement viscoélastique d'un mélange ternaire TD / TP a mis en évidence la présence d'une relaxation additionnelle, attribuée à l'interphase générée in situ (conséquence de la compatibilisation du mélange par un agent réactif), dont les caractéristiques viscoélastiques sont influencées par l'histoire thermique des échantillons. Cette étude expérimentale a été complétée par l'utilisation du modèle mécanique à (n+1) phases de Hervé et Zaoui en mode inverse, méthode adaptée pour la première fois aux mélanges de polymères. L'objectif de cette démarche est d'accéder aux informations inaccessibles que sont les propriétés viscoélastiques effectives de l'interphase dans le mélange ternaire TD / TP étudié. Les résultats d'une telle extraction du comportement individuel de l'interphase ont permis d'associer la relaxation d'interphase observée sur le thermogramme viscoélastique expérimental du mélange à une transition micromécanique.
Viscoelastic properties of binary thermoset (TS) thermoplastic (TP) polymer blends were investigated in connection with blend morphoIogies. The aim of this Ph.D. Thesis is to give to physico-chemists some ... [...]
Mot(s) clés libre(s) : POLYMERE, MELANGE POLYMERE, MORPHOLOGIE, VISCOELASTICITE, INTERPHASE, RELAXATION MOLECULAIRE, VIEILLISSEMENT PHYSIQUE, MODELISATION MECANIQUE, PROBLEME INVERSE
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