Les structures composites sont de plus en plus présentes dans le domaine aéronautique. Pour certaines pièces de forme complexe, les composites à renforts tissés s'avèrent être plus adaptés, car ces derniers offrent une meilleure drapabilité. Lors de la construction des aéronefs, les structures sont généralement assemblées par des fixations mécaniques. L'étude des assemblages boulonnés est donc une étape essentielle dans le dimensionnement des structures aéronautiques. Dans ce travail de thèse effectué au sein de l'ICA en collaboration avec l'industriel Aircelle, une étude du comportement des assemblages boulonnés composites à renforts tissés (carbone-époxy G803/914 satin 5) a été menée. L'objectif a été d'aider à la compréhension des mécanismes d'endommagement et des mécanismes de ruptures des assemblages. Une campagne expérimentale visant à identifier le comportement mécanique (du pli et des interfaces) du matériau de l'étude a été réalisée. Trois lois génériques de comportement endommageable du matériau à l'échelle du pli et une loi d'interface ont été identifiées à partir de ces essais afin d'alimenter les modèles d'assemblages. La thèse décrit la cinétique d'endommagement par matage, analysée à partir d'une série d'essais sur des éprouvettes de complexité croissante. Des éprouvettes destinées à réaliser un matage pur ont permis de mettre en évidence la cinétique d'endommagement du composite tissé (cinétique uniquement étudiée sur les UD dans la littérature) pour différentes stratifications. Une modélisation EF non-linéaire implicite à l'échelle du pli (échelle méso) et à l'échelle de la mèche (méso-micro) a été développée dans le but simuler les mécanismes endommagement par matage observés. Le travail effectué sur des assemblages boulonnés en "double-cisaillement" et "simple-cisaillement" a mis en évidence l'influence de paramètres géométriques et technologiques sur le mode de rupture au niveau d'une fixation. Plusieurs modèles numériques associés (basés sur les lois identifiées) ont été réalisés afin de tester leur capacité à reproduire les essais, les résultats sont analysés et discutés. De bons résultats ont été obtenus et des pistes d'améliorations expérimentales et numériques sont proposées.

Ce travail de thèse porte sur la modélisation des phénomènes de propagation affectant les signaux de navigation par satellite en environnement urbain dense avec une focalisation particulière sur les multitrajets et l'aspect large bande du canal de propagation espace/Terre. Le simulateur de canal pseudo temps-réel développé, SCHUN (Simplified CHannel for Urban Navigation), repose sur une approche hybride physico-statistique. La composante statistique de la modélisation permet essentiellement de générer une ville virtuelle à partir de distributions de bâtiments connues. Le reste de la modélisation s'appuie sur une approche physique simplifiée où les interactions ondes électromagnétiques/ville virtuelle reposent d'une part sur un modèle de macro-diffusion à l'échelle des façades, (3CM (Three Component Model)), et d'autre part sur un modèle physique de masquage du trajet direct par les bâtiments. Les principales méthodes numériques sous-jacentes sont l'optique physique et la théorie uniforme de la diffraction. Le simulateur de canal SCHUN ouvre aujourd'hui des perspectives intéressantes pour la modélisation large bande du canal de propagation espace/Terre. Optimisé pour des temps de calcul raisonnables, alliant une composante statistique à une composante physique simplifiée, ce simulateur a été conçu et validé par des mesures expérimentales pour répondre à des besoins de simulation des systèmes à diversité de satellite, diversité de réception, diversité de polarisation ou encore diversité de fréquence pour des applications de navigation par satellite.

Pour synthétiser un correcteur robuste pour un système linéaire incertain, il existe de nombreuses méthodes linéaires. Cependant, bien souvent, le gain en robustesse se fait au détriment de la performance. Aussi, dans cette thèse, on s'intéresse à la situation où la plage des valeurs possibles des paramètres est "très grande" par rapport à la "faible" variation du niveau de performance souhaité. Dans cette situation, il peut alors s'avérer intéressant d'utiliser des correcteurs séquencés. Seulement, la mise en place de cette solution nécessite que le correcteur ait à sa disposition les paramètres sur lesquels il sera séquencé. Et il peut arriver que l'on ne souhaite pas (à cause de considérations de réalisation pratique), ou que l'on ne puisse pas disposer de la mesure de ces paramètres. On est alors amené à estimer ces paramètres et donc à utiliser le paradigme de la commande adaptative. Dans cette thèse, on cherche à proposer une méthodologie de synthèse d'un correcteur auto-adaptatif afin de résoudre un problème de commande robuste d'un procédé linéaire incertain. Après une étude théorique ayant pour objectif de proposer une telle méthodologie, le cas d'un avion instable est traité à titre d'application, permettant ainsi de mettre en évidence le bénéfice que la stratégie proposée peut apporter à la commande d'un système incertain.

L'environnement spatial est constitué de particules énergétiques comme les protons ou les électrons qui produisent dans le matériau des déplacements atomiques responsables de la dégradation des propriétés électriques des composants embarqués. Habituellement, pour prédire les dégradations subit d’un composant en fin de mission, et dire si il vérifie les spécifications en vigueur, on utilise la « dose équivalente de dommage» qui est déduite du pouvoir d'arrêt nucléaire (NIEL : Non Ionizing Energy Loss). Dans certains cas, ces méthodes de prédictions qui dépendent de la précision sur les NIEL, montrent leurs limites, notamment pour les électrons. Nous proposons dans ce travail, un nouveau modèle de NIEL qui intègre aux hypothèses de calculs classiques de nouveaux phénomènes physiques. Ce modèle a été validé par comparaison à des dégradations mesurées sur des composants irradiés (concentration de défauts, courants parasites).

Pour certifier un système aéronautique, des études de Sûreté de Fonctionnement (SdF) visent à démontrer qu’il répond à des exigences de sécurité de haut niveau. La complexité des systèmes étudiés ayant évolué, les exigences à démontrer devenant toujours plus nombreuses, les analyses actuelles (e.g. arbre de défaillance) peuvent aujourd’hui présenter des limites d’utilisation. Pour aller à l’encontre de ces limites, l’Ingénierie Dirigée par les Modèles s’est développée et s’intéresse aux études de SdF. L’objectif est alors de 1) modéliser dans un langage adapté (le langage AltaRica a ici été utilisé) les comportements fonctionnels et dysfonctionnels d’un système et de ses composants en présence de défaillances, 2) s’assurer que le modèle est une abstraction valide du système réel et 3) vérifier la tenue des exigences du système par le modèle. Les travaux effectués dans cette thèse se sont intéressés aux deux premiers points. Une méthodologie a été proposée pour spécifier l’abstraction du comportement de composants de systèmes multi physiques. Des bibliothèques AltaRica ont été réalisées pour modéliser des sous-systèmes d’un turbomoteur d’hélicoptère. Les résultats obtenus via le modèle ont été comparés avec ceux des analyses existantes de SdF. Pour les projets futurs où celles-ci ne seraient plus disponibles, un processus de validation a été proposé pour caractériser le degré de revue atteint lors de la simulation d'un jeu de tests sur le modèle. Inspiré du « génie logiciel », ce processus s’étend sur trois niveaux de validation (unitaire ; intégration des composants ; modèle complet) et propose des critères de couvertures applicables et mesurables sur un modèle AltaRica.

sans objet

Cette étude s’intéresse à la modélisation du délaminage dans les structures composites. La nouvelle approche présentée consiste à utiliser un nouvel élément volume multicouche capable de se transformer en deux plaques physiquement indépendantes. Cet élément fini à 8 nœuds est généré à partir d’un élément hexaédrique à 20 nœuds et 60 ddl. Il possède 6 ddl par nœud dont 3 degrés de translation et 3 de rotation. Il est de ce fait capable d’être relié à des éléments de plaques. Une méthode de modélisation de la propagation du délaminage dans l'élément est proposée. Il s’agit de gérer la transformation de l’état volume à l’état bi-plaque en dégradant les propriétés transverses du volume d’une part et, en transférant la rigidité de membrane aux plaques d’autre part. Cette transformation se fait d’une façon progressive à l’aide de lois d'endommagement et de transfert développées dans cette étude. Un critère de propagation de délaminage en mode I est défini afin de piloter cette transformation. Il est basé sur les théories des poutres et des plaques ainsi que sur la mécanique de la rupture. Des applications numériques de propagation de délaminage en mode I permettent de valider l'approche proposée dans cette étude et montre la faisabilité de la modélisation de la propagation de fissure dans une direction arbitraire dans le plan. Cet élément a été implanté dans le code de calcul RADIOSS à l’aide des fenêtres utilisateurs proposées par ce logiciel.

Les systèmes informatiques doivent respecter certaines propriétés telles que la confidentialité, l'intégrité et la disponibilité. Cependant, il existe des vulnérabilités qui permettent de violer la politique de sécurité. La détection d’intrusions a pour but de détecter l'exploitation de ces vulnérabilités. L'approché consistant à faire coopérer plusieurs sondes de détection d’intrusions permet d’améliorer le diagnostic fournit. Cette thèse développe les notions de fusion, corrélation pondérée et réaction. La fusion d’alerte regroupe les alertes redondantes pour les fusionner. La corrélation pondérée identifie des scénarios d'intrusions et sélectionne le plus plausible. La réaction bloque un scénario d'intrusions en cours d’exécution ou modifie l’état du système pour éliminer une vulnérabilité ou compenser les effets d’une attaque. Des résultats expérimentaux obtenus sur plusieurs scénarios d’intrusions à partir d’un prototype implantant les notions développées sont présentés.

Le calcul aérothermique des jets débouchants en écoulement transverse nécessite des codes de calcul précis et robustes qui doivent être validés expérimentalement. Le problème traité dans ce mémoire a pour origine l'écoulement en sortie du système de dégivrage d’un turboréacteur. Après une étude bibliographique, la conception d’une forme générique conservant les aspects essentiels du problème est présentée ainsi que le dispositif expérimental et les moyens de mesure utilisés (thermographie IR, PIV, LDA, fils chaud et froid). La base de données obtenue grâce aux essais en soufflerie regroupe les mesures sur des configurations variées pour l'étude d’effets paramétriques (géométrie des éjecteurs, débit-masse éjecté, répartition de pression pariétale) et les mesures détaillées sur un cas particulier pour l'évaluation fine de modèles. Un calcul RANS (k-l de Smith) réalisé sur cette dernière configuration avec le code elsA de l'ONERA est présenté et les résultats sont comparés aux mesures.

Une analyse phénoménologique des endommagements des nids d’abeille a été conduite et a permis d’identifier le mécanisme de plissement. Cette approche a permis de proposer une modélisation du nid d’abeille par ses arêtes verticales seules indépendantes entre elles et pour lesquelles la loi d'écrasement est identifiée par un essai simple de compression. Cette modélisation a été validée par comparaison à des essais d'indentations sur nid d’abeille nomex et les limitations de cette approche ont été identifiées. Puis elle a été étendue à l’étude des impacts basse vitesse/basse énergie des structures sandwichs à âme en nid d’abeille nomex et peaux métalliques. Un modèle éléments finis non linéaire géométrique et matériau a été développé dans lequel le nid d’abeille est représenté par des ressorts non linéaires situés aux emplacements géométriques des arêtes. Les interactions nid d’abeille peaux sont identifiées et prises en compte dans la modélisation ce qui autorise une bonne corrélation des essais d'indentations quasistatiques. Une approche multi-échelle basée in fine sur l’essai simple et économique de compression du nid d’abeille est aussi proposée et permet de corréler des essais d’impact dynamiques sur une structure réelle. Enfin, l'approche conduit à une bonne prédiction de l'empreinte résiduelle et de la résistance résiduelle de la structure en compression après impact en introduisant la loi de relaxation non linéaire du ressort.