Trois prix de thèse de 1200€ ont été décernés lors de l'Assemblée Générale du GTT-AUM, le jeudi 30 août 2007, au congrès de Grenoble.

27 candidats ont concouru pour le prix de thèse, délivré tous les deux ans au cours du Congrès Français de Mécanique. Les travaux de thèse couvraient toute la mécanique et la plupart de ses implications (Mécanique, Génie Mécanique, Matériaux, Micro et Nano Technologies, Physique, Génie Civil, Acoustique, Energétique, Mathématiques Appliquées).
Le jury a pris en compte l'âge du candidat, les rapports de thèse, les publications, l'environnement scientifique, l'aspect novateur du travail et la présentation orale au CFM 2007. La qualité scientifique des dossiers était telle que les choix furent difficiles, et qu'il fut décidé de délivrer 3 prix. Le jury s'est alors accordé sur le choix suivant (par ordre alphabétique) :

Jury : Claude Rey (Président), Eric Arquis, Henri Boisson, Marie-Ange Bueno, Alain Cimetière, Gérard Cognet, Aziz Hamdouni, Donatien Le Houedec, Marc Renner, Eric Serre, Jean-Marie Virely, Hamid Zahrouni.

Fabien AMIOT : "Mesure de champ à l'échelle micrométrique pour l'identification d'effets mécaniques surfaciques".

Soutenue le 14/12/05 à l'ENS Cachan. Spécialité : Mécanique, Génie-mécanique, Génie-civil
Directeurs : Jean-Pierre ROGER et François HILD.

Résumé : Du fait de leur rapport surface/volume très élevé, la mécanique de objets issus des techniques de micro-fabrication (MEMS) est pilotée par des phénomènes de surface plutôt que de volume. C'est ce qui fait l'intérêt des objets de dimensions micrométriques dans le développement de capteurs environnementaux ou biologiques.
L'analyse des phénomènes mis en jeux impose de relever trois défis :
- Mettre en place une mesure de champs de déplacements nanométriques à l'échelle micrométrique ;
- Prendre en compte les hétérogénéités des chargements surfaciques et des propriétés mécaniques des objets et valider des modèles de description choisis a priori ;
- Modéliser de nouveaux couplages, forts, d'origine surfacique.
En progressant sur ces trois axes, cette étude a permis de dégager le rôle des principaux paramètres expérimentaux intervenant dans la conception de "puces à ADN" mécaniques.

 

Christel MÉTIVIER : "Instabilités thermoconvectives pour des fluides viscoplastiques".

Soutenue le 08/12/06 à l'INPL. Spécialité : Mécanique
Directeur : Chérif NOUAR.

Résumé : La stabilité de l'écoulement de Poiseuille Rayleigh-Bénard pour des fluides à seuil a été examinée via des approches linéaires, faiblement non linéaire et non linéaire. Ces fluides sont présents dans plusieurs procédés industriels et à plus grande échelle en géophysique. Le comportement rhéologique du fluide est supposé être décrit par le modèle de Bingham. Ce modèle suppose que lorsque la contrainte appliquée au matériau est inférieure à la contrainte seuil, le matériau se déplace comme un solide indéformable. Au-delà de la contrainte seuil, le matériau se comporte comme un fluide visqueux. L'objet de cette étude est de comprendre l'influence de la contrainte seuil sur les conditions de stabilité. Celle-ci se manifeste à travers la modification de l'épaisseur de la zone cisaillée, la stratification de la viscosité dans cette zone et la modification de la dissipation. Une difficulté fondamentale liée à ce problème réside dans le traitement de l'interface séparant les phases "sol-gel". Dans un premier temps, une analyse linéaire de stabilité avec des approches modale et énergétique a été conduite. Les résultats mettent clairement en évidence l’effet stabilisant de la contrainte seuil. Ensuite, une analyse faiblement non linéaire a été abordée pour qualifier la nature de la bifurcation. Des résultats originaux ont été obtenus et montrent un changement de la nature de la bifurcation pour un nombre de Péclet Pe = O(1).
Ceci est une conséquence de la forte stratification de la viscosité. Finalement, une analyse non linéaire de stabilité a été réalisée à partir d'une équation du type Reynolds-Orr. Le comportement des conditions critiques en fonction de la contrainte seuil été déterminé.

 

Sébastien PONCET : "Ecoulement de type rotor-stator soumis à un flux axial : de Batchelor à Stewartson".

Soutenue le 03/12/05 à l'Université de Provence. Spécialité : Physique, modélisation et SPI
Directeurs : Marie-Pierre CHAUVE et Roland SCHIESTEL.

Résumé : Cette étude expérimentale et numérique porte sur la caractérisation des écoulements de type rotor-stator soumis à un flux axial selon deux angles : turbulence et stabilité.
De nouvelles mesures par LDA sont comparées aux prévisions d'un modèle avancé de transport des tensions de Reynolds essentiellement pour les écoulements turbulents à couches limites séparées. Cette confrontation a permis d'approfondir les propriétés des écoulements confinés soumis à une forte rotation. Dans le cas d'une cavité fermée ou lorsqu'un flux centripète est imposé, la structuration de l'écoulement est de type Batchelor : la couche limite du rotor et celle du stator sont séparées par un noyau central en rotation. La vitesse tangentielle dans le noyau est proportionnelle à la vitesse locale du disque avec un coefficient de proportionnalité K. Ce coefficient peut être déterminé à partir d'un coefficient local de débit selon une loi analytique dont les deux coefficients dépendent uniquement du taux de prérotation du fluide. Cette loi est indépendante de l'espace interdisque et de la géométrie. Pour de forts flux centrifuges, la structuration de l'écoulement devient de type Stewartson avec une couche limite unique sur le rotor. La transition entre ces deux structurations peut être caractérisée par un nombre de Rossby basé sur l'espace radial entre le rotor et le cylindre extérieur. Cette transition est continue et indépendante de la géométrie de la cavité. La turbulence est concentrée dans les couches limites et augmente du centre vers la périphérie du disque. Lorsqu'un flux est imposé, la zone relaminarisée proche de l'axe observée en cavité fermée, disparaît et la turbulence est maximale près des zones d'entrée et de sortie du fluide.
L'influence d'un flux sur la stabilité des écoulements de type Couette de torsion à couches limites jointes, de type mixte et de type Batchelor a également été étudiée à partir de visualisations de l'écoulement. Les réseaux de cercles concentriques et de spirales mais aussi les ondes solitaires et les spots turbulents observés en cavité fermée subsistent en présence d'un flux mais les seuils d'apparition et de disparition sont décalés. De nouvelles instabilités essentiellement sous la forme de spirales apparaissent également. Une instabilité de type "crossflow", générique de ce type d'écoulement, a été observée. Elle se développe sous la forme de spirales positives, notées RSJ2, localisées en périphérie de la cavité. Elle est due au point d'inflexion dans le profil axial de la composante radiale de la vitesse.

Deux prix de poster de 500€ ont été décernés lors de la séance de clôture du 31 août par le congrès de Grenoble après visite par les jurys de tous les posters.

- Prix poster « solide »

Jury : Michel Potier-Ferry (Metz), Président
Olivier Debordes (Marseille), Didier Bouvard (Grenoble), Jean-François Ganghoffer (Nancy), Félix Darve (Grenoble).

remis à Quentin GRIMAL pour son poster : "Propriétés mécaniques de baguettes d'os cortical : association de mesures mécaniques et ultrasonores"

Auteurs : Quentin Grimal, Sylvain Haupert, Romain Ibled, David Mitton, Laurent Vastel, Raphaël Bardonnet & Pascal Laugier.

Résumé : L'objectif de ce travail est de présenter une méthode qui permet, sur un même échantillon osseux, la mesure de propriétés élastiques anisotropes et de la résistance à la fracture. Le module de Young et la contrainte maximale à la rupture sont obtenues par un test de flexion trois points. Deux méthodes ultrasonores originales adaptées à la forme des baguettes utilisées en flexion trois-points sont introduites pour la mesure de coefficients élastiques. Dans la direction axiale de la baguette, la vitesse des ondes de barreau est mesurée en transmission à 60 kHz ; dans la direction transverse, la vitesse des ondes de volume est mesurée en double transmission avec une sonde focalisée à 20 MHz. Les élasticités déduites des vitesses ultrasonores sont dans la gamme des valeurs obtenues avec les techniques plus classiques présentées dans la littérature.

- Prix poster « fluide »

Jury : Renée Gatignol (Paris), Présidente
Jean-Marc Chomaz (Paris), Jacques Magnaudet (Toulouse), Yves Fautrelle (Grenoble), Daniel Juve (Lyon).

remis à Yullia TROITSKAYA pour son poster : "Dynamics of turbulent jet with positive buoyancy in a stratified fluid"

Auteurs : Yu Troitskaya , D. Sergeev , I. Soustova, V. Kazakov & K. Ezhova

Abstract : The modeling of flow induced by submerged sewer system was carried out within laborarory physical experiment. Results of experiments perfomed at two experimental facilities (Large Termostratified Tank LTSB (20×4×2 m) and small tank (1.2×0.5×0.5 m) with saline stratification) are presented. The theoretical model of Fan & Brooks (1969) was verified within the series of experiments in saline pycnocline-type stratification in wide range of parameters. The conditions of scaling modeling were determined on the basis of this model, and laboratory scale modeling with geometrical scale 1/27 was perfomed in LTSB. Excitation of intensive temperature oscillations in the picnocline was observed. They were interpreted as self-sustained oscillations of the buoyant plume.

Le jury de ce prix poster, présidé par Claude Rey, Université Marseille III, a souligné la qualité des 20 montages de travaux pratiques qui ont été présentés sous forme de poster lors des Journées.
Le GTT-AUM a décidé de décerner deux prix, dont les heureux lauréats sont :