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Journée doctorants

Mercredi 4 juillet 2012

à 10h en salle C. Brot

Jean-Baptiste Gros

"Understanding the behavior of 3D wave chaotic open systems in order to reduce the limits of traditional reverberation chambers"

Dir : Olivier Legrand et Fabrice Mortessagne

The reverberation chambers (RCs), widely used for electromagnetic compatibility studies or antenna characterisation are resonant cavities, usually of rectangular shape and equipped with a stirrer in motion having a complex shape. They are used beyond a minimum frequency, namely the lower usable frequency (LUF) above which the fields are statistically isotropic and uniform on a stirrer rotation .We propose to use the property of chaotic cavities to reduce the limits of traditional RCs . Indeed , it was experimentally, theoretically and numerically proved that the most important properties expected in RC, namely the isotropy and statical homogeneity of field, are automatically verified through the generic ergodic modes of chaotic cavities, and this without the help of any stirring process.

We present a numerical investigation of Sinaï like 3D cavities at low frequency (the first 232 eigenmodes computed by FEM). Two geometries are studied : a parallelepipedic cavity with one half-sphere on one wall and a parallelepipedic cavity with 2 half-spheres on two adjacent walls.A significant deviation from the expected random matrix distribution for nearest neighbor spacings in chaotic cavities is observed. It is related to the influence of tangential modes (not so scarce at low frequency) accounting for large scale modulations of the average cumulative modal density.

We also study the influence of wall losses on the statistical complex response of the field inside regular and chaotic 3D cavities as a function of the characteristic ratio of the mean resonance bandwidth to the mean spectral spacing.

Matthieu Moncel

"Caractérisation approfondie des produits pétroliers complexes par analyse thermique"

Dir : Nicolas Sbirrazzuoli

L’analyse thermique est une technique largement appliquée à l’étude des produits pétroliers, en particulier des plus lourds pour lesquels elle constitue un outil formidable d’investigation de la structure et de corrélation avec les propriétés macroscopiques. Les bitumes sont des produits complexes dont les évènements thermiques qui apparaissent lors d’une analyse par DSC sont encore difficile à interpréter. Pour pallier ce problème d’interprétation, une nouvelle méthode de DSC par solicitation stochastique (TOPEM(R) de METTLER) est utilisée. La première partie de l’étude porte sur la Diéthanolamine (DEA) comme molécule modèle. Dans un premier temps, il fut nécessaire d’optimiser les paramètres d’acquisition et de traitement. L’utilisation d’un plan d’expérience a permit d’obtenir une méthode robuste d’analyse pour la DEA. La seconde partie de l’étude porte sur les bitumes. Compte tenue d’une amplitude des sigaux beaucoup plus faible pour les bitumes que pour la DEA, avant d’envisager l’utilisation la méthode TOPEM(R) à ces matériaux il est nécessaire d’optimiser l’acquisition en DSC classique.

Mathieu Pellegrin

"Dynamique de bulles de cavitation"

Dir : Xavier Noblin et Franck Celestini

La cavitation est la formation de bulles de vapeur dans un milieu liquide initialement homogène, placé sous tension. C’est un phénomène qui apparait lors de dépressions d’origines différentes, le liquide étant dans un état métastable vis-à-vis de la transition liquide-vapeur. On l’observe par exemple lors d’écoulements très rapides autour des hélices de bateaux ou l’utilisation d’ondes acoustiques de grandes amplitudes. C’est un phénomène que l’on observe également dans la nature, qui se produit alors de manière quasi-statique lors du transport de la sève dans les arbres ou encore lors de l’éjection des spores de fougères. Nous nous intéressons au phénomène de nucléation de bulles dans des liquides confinés et d’interaction entre évènements de nucléation. Les problématiques concernent autant les systèmes naturels en biophysique des plantes, que les systèmes microfluidiques artificiels que l’on fabrique au laboratoire. On étudie ainsi la propagation de la cavitation entre compartiments adjacents, ou le liquide sous tension est séparé par des membranes élastiques. Nous présenterons notre première approche du problème par simulation de la dynamique moléculaire.

Jean Mathieu Pin

"Elaboration et caractérisation de polymères et nanocomposites thermodurcissables issus de la biomasse"

Dir : Nicolas Sbirrazzuoli

Dans un contexte de recherche de substitution des produits pétroliers, l’élaboration de nouveaux matériaux thermodurcissables biosourcés devient un secteur dynamique de recherche. Cette démarche s’organise, dans cette étude, par le choix de l’huile de lin comme précurseur privilégié. Ainsi de nouveaux matériaux biosourcés ont été élaborés en utilisant différents types de durcisseurs. La complexité inhérente à la réactivité de ce type de système est due non seulement à la réaction de réticulation elle-même, mais également à l’évolution du système, qui passe d’un état liquide à un état solide. Pour avoir une compréhension globale de ces phénomènes, l’analyse thermique, couplée à des mesures rhéodynamiques et thermomécaniques offrent un panel d’outils puissants afin de satisfaire les objectifs de cette investigation. Dans un second temps, les matrices précédemment élaborées seront renforcées par de la silice nanométrique et des particules de fer. L’utilisation d’un durcisseur mésogène pourrait également générer une structuration de cette matrice totalement amorphe.