Comptes Rendus Mécanique (CRM)

Jeremy Bleyer

Risk-averse estimates of effective properties in heterogeneous elasticity

Thi Thom Tran

Dinh Kien Nguyen

Dynamics of inclined CNTRC sandwich beams under a moving mass with influence of CNT agglomeration

Sven Beuchler

Bernhard Endtmayer

Johannes Lankeit

Thomas Wick

Multigoal-oriented a posteriori error control for heated material processing using a generalized Boussinesq model

Martin Peter

Comptes RendusMécaniqueMartin PeterEiffel et la météorologieVolume 351, Special Issue S4 (2023), p. 49-56Published online: 17 August 2023Issue date: 15 September 2023https://doi.org/10.5802/crmeca.209Part of Special Issue: Hommage à Ismaël BoulliauGuest editor: Bruno Chanetz (ONERA, BP 80100, 91123 Palaiseau Cedex, France)This article is licensed under theCreative Commons Attribution 4.0 International License.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Les Comptes Rendus. Mécanique sont membres duCentre Mersenne pour l’édition scientifique ouvertewww.centre-mersenne.orge-ISSN : 1873-7234Comptes RendusMécanique2023, Vol. 351, Special Issue S4, p. 49-56https://doi.org/10.5802/crmeca.209A tribute to Ismaël Boulliau / Hommage à Ismaël BoulliauEiffel et la météorologieEiffel and meteorologyMartin Peteraa Aérodynamique Eiffel, 67 rue Boileau, 75016 Paris, FranceCourriel : martin.peter@sfr.frRésumé. Le vent a toujours été pour Gustave Eiffel une préoccupation majeure par ses effets sur les construc-tions métalliques de grande dimension qu’il réalisait. « Le vent, mon ennemi », disait-il. Eiffel exprime àtravers ses discours sa volonté de mettre la science au service de la technique. La météorologie doit aiderl’aviateur, le paysan ou le marin. C’est pour les hommes que Gustave travaille. Il préconise ainsi de simplifierles pratiques pour que les résultats soient accessibles à tous. Ainsi la météorologie doit donner des informa-tions exploitables immédiatement.Abstract. The wind has always been a major concern for Gustave Eiffel due to its effects on the large metalconstructions he made. “The wind, my enemy”, he said. Eiffel expresses through his speeches his desire toput science at the service of technology. Meteorology must help the aviator, the peasant or the sailor. It is formen that Gustave works. He therefore recommends simplifying practices so that the results are accessible toall. So the meteorology must give usable information immediately.Mots-clés. Eiffel, Météorologie, Anémomètre pendulaire, Héliographe photographique, Société météorolo-gique de France.Keywords. Eiffel, Meteorology, Pendular anemometer, Photographic heliograph, French meteorological so-ciety.Note. Cet article s’appuie entièrement sur l’ouvrage de Martin Peter et Jean-Pierre Cuisinier, La Bataille duVent, Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) : Paris, 2007.Note. This article is based entirely on the book by Martin Peter and Jean-Pierre Cuisinier, La Bataille du Vent,Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) : Paris, 2007.Published online: 17 August 2023, Issue date: 15 September 20231. Les motivations d’EiffelAvant tout, il n’est pas vain de s’interroger sur les raisons qui ont amené Gustave Eiffel, lemagicien du fer, à s’intéresser à la science de la météorologie jusqu’à en devenir un éminentspécialiste ! C’est sans doute en premier lieu parce que le vent a toujours été pour lui unepréoccupation majeure par ses effets sur les constructions métalliques de grande dimension qu’ilréalisait. « Le vent, mon ennemi », disait-il.Il venait d’autre part de quitter la direction de sa société de constructions métalliques deLevallois à la suite, notamment de ses déboires lors de la construction du Canal de Panama etsa soif de savoir l’incitait à s’intéresser à cette science encore balbutiante. Il avait 60 ans.ISSN (electronic) : 1873-7234 https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/50 Martin PeterIl estimait enfin que la Tour qui porte son nom, objet de certaines critiques à l’époque, pouvaitservir de support pour le développement de sciences et de techniques comme la météorologie.C’est ainsi que pendant 20 ans, Eiffel va se consacrer avec la rigueur et l’opiniâtreté qu’on luiconnaît à l’étude du vent et des phénomènes météorologiques tout en menant de front sesactivités dans l’aérodynamique.Eiffel exprime à travers ses discours sa volonté de mettre la science au service de la technique.La météorologie doit aider l’aviateur, le paysan ou le marin. C’est pour les hommes que Gustavetravaille. Il préconise ainsi de simplifier les pratiques pour que les résultats soient accessibles àtous. Ainsi la météorologie doit donner des informations exploitables immédiatement.2. Construction de 5 stations météorologiquesCinq stations météo vont d’abord être construites, l’une sur la Tour et quatre autres dans despropriétés familiales.2.1. La station de la TourDès 1889, année de l’inauguration de la Tour, Gustave Eiffel, aidé par son ami Emile Mascart, di-recteur du Bureau Central de la Météorologie, fait installer à son sommet à 334 m d’altitude, unobservatoire météorologique. La plate-forme ne mesurait pas plus de 1,60 m de diamètre. Cetteinstallation permettait de recueillir des informations sur la température, la pression atmosphé-rique, la pluviosité, la vitesse et la direction du vent. Ces informations étaient transmises électri-quement par un câble qui courait le long de la structure de la Tour puis, passant par les égouts dela ville allait jusqu’au Bureau Central de la météorologie situé dans un immeuble voisin . . .2.2. La station de SèvresC’est dans son château des Bruyères à Sèvres qu’Eiffel installa en 1891 un second observatoirepilote qui va lui permettre d’étalonner ses équipements de mesure.Il va remettre en cause « l’abri français » qui protège les instruments, lui préférant « l’abrianglais » qu’il va adapter et qu’on appellera « l’abri de Sèvres ».Eiffel publia en 1901 un ouvrage ayant pour titre « Dix années d’observations météorologiquesà Sèvres ».2.3. Les stations de Beaulieu-sur-Mer, Vacquey et PloumanachPuis vint l’installation de trois autres stations d’observation, l’une à Beaulieu-sur-Mer en 1901 oùEiffel possédait une propriété, une autre près de Bordeaux en 1902 sur le domaine de Vacqueyqui appartenait à son fils Edouard ; et en 1905 une troisième, en Bretagne dans le hameau dePloumanach où vivait son fils Albert. Cette dernière était installée dans sa maison qui s’appelait« Ker Awell », la maison du vent. Un nom prédestiné !Ce petit réseau construit sur les terres familiales va lui permettre de faire progresser cettescience encore balbutiante, qu’est la prévision du temps.Pour 1902 et les trois années suivantes, il fit éditer une « Etude comparée des stations météo-rologiques de Beaulieu, Sèvres et Vacquey ».Il va également publier l’étude comparée des paramètres météorologiques recueillis dans sesstations sous forme de courbes et de graphiques, ce qui va le conduire à étendre cette étudecomparative aux 24 stations du Bureau Central réparties sur le territoire français. Les relevésMartin Peter 51Figure 1. Croquis établi par Eiffel pour l’agencement de la station météorologique dela Tour. Source : Archives Eiffel, conservées à la soufflerie Aérodynamique Eiffel, 67 rueBoileau, 75016 Paris.météo étaient consignés dans des atlas qu’Eiffel publiera pendant 7 ans. Il va en interrompreensuite la publication car elle s’est révélée trop lourde à gérer. Ces atlas, très appréciés desmétéorologistes entreront en 1914 dans les archives du ministère de l’Agriculture, conscient del’intérêt de ces précieuses informations.3. Les principaux résultats d’Eiffel3.1. Invention de l’anémomètre pendulaireGustave Eiffel invente aussi un anémomètre pendulaire à doubles plaques oscillantes. L’une,légère, pour les vents faibles ; l’autre pour les vents forts. Ces plaques sont portées par uneGirouette qui les oriente face à la brise. L’appareil mesure la pression maximale du vent entredeux observations. Pour Eiffel, c’est la pression du vent qu’il importe le plus de connaître, soit enraison des services que l’on peut en attendre, soit à cause des dangers que les hommes doiventà tout prix éviter pour sauvegarder des vies et pérenniser leurs bâtiments. Eiffel a égalementdéterminé que plus encore que la vitesse, c’est la direction du vent qui est essentielle car c’estelle qui détermine l’évolution du temps.3.2. Invention de l’héliographe photographiqueA l’époque, même les météorologues avaient tendance à observer de manière subjective l’étatdu ciel selon sa nébulosité. On parlait de ciel couvert, nuageux . . . Eiffel préconise la mesure de52 Martin PeterFigure 2. L’observatoire au sommet de la tour — détail l’anémomètre girouette Richard(installé en C). Source : Archives Eiffel (Aérodynamique Eiffel).Figure 3. Salle des enregistrements à la tour Eiffel. Source : Archives Eiffel (AérodynamiqueEiffel).Martin Peter 53l’insolation qui est « l’ inverse » de la nébulosité et du temps d’insolation. Il utilise pour cela deshéliographes dont il a d’ailleurs breveté un modèle très performant.Figure 4. Plan de l’observatoire de Sèvres. Eiffel et un collaborateur aux Bruyères. Source :Archives Eiffel (Aérodynamique Eiffel).Figure5. Local des enregistreurs de Sèvres. Source : Archives Eiffel (Aérodynamique Eiffel).54 Martin PeterFigure 6. Abris et pluviomètres dans le parc de Sèvres. Source : Archives Eiffel (Aérodyna-mique Eiffel).Figure 7. Villa Eiffel à Beaulieu-sur-Mer (photo Delcampe International SRL).3.3. Importance de l’enregistrementObserver et mesurer ne suffisent pas. Les observations personnelles sont toujours sujettes àerreur. Elles échappent au contrôle objectif. Eiffel préconise l’emploi quasi systématique desenregistreurs. Conserver les données recueillies est indispensable aussi bien pour la températureque pour les autres phénomènes météorologiques. On peut en tirer des courbes d’évolution etdes tracés qui donnent des indications précieuses pour anticiper les phénomènes.3.4. Mesure de l’humidité de l’airEiffel a distingué l’humidité absolue de l’humidité relative. La première mesure le poids de lavapeur d’eau en grammes contenue dans un m3 d’air, la seconde étant le rapport entre l’humiditéMartin Peter 55Figure 8. Anémomètre pendulaire. Héliographe photographique. Source : Archives Eiffel(Aérodynamique Eiffel).absolue et l’humidité contenue dans un m3 d’air saturé. Il en a conclu que l’humidité variecomme la température mais indépendamment du vent.3.5. Mesures de températureEiffel comparait les minima et maxima quotidiens représentés par des graphiques superposables.Les valeurs moyennes mensuelles ou saisonnières faisaient l’objet de tableaux qu’il appelait« expression de la température ».4. Eiffel, président de la Société Météorologique de FranceEiffel tira la conclusion de ses expériences l’importance de la variation des phénomènes traduiteen courbes et graphiques et non pas les seules mesures ponctuelles. C’est ce constat qu’il aappliqué à la prévision du temps, laquelle est le fondement même de la science météorologique.Les progrès qu’ Eiffel avait permis de réaliser en météorologie furent reconnus par ses pairsau point qu’en 1910, il est nommé Président de la Société Météorologique de France. D’autresdistinctions étrangères l’ont également honoré pour ses travaux en météorologie, reconnus etappréciés à travers le monde.Pour illustrer la pensée de Gustave Eiffel, voici ce qu’il écrivait en 1905 : « Je n’ai qu’un but,c’est de permettre à toutes les bonnes volontés de se produire dans le domaine de la météorologie.La notation patiente des phénomènes météorologiques, l’étude toujours plus attentive de leursrelations et de leurs causes nous permettront sans doute de nous rapprocher de plus en plus dubut auquel doivent tendre tous nos efforts : la connaissance du temps qu’il fera. »56 Martin Peter5. ConclusionOn peut dire que l’ingénieur de la Tour et des nombreuses constructions qui avaient fait sarenommée laissa aux techniques météorologiques des bases qui continuèrent à exister. Eiffel anotamment préconisé :• la généralisation de l’utilisation d’enregistreurs• la suppression des observations à l’estime• l’emploi de l’année météorologique du 1/12 au 30/11 de l’année suivante (correspondantaux saisons) plutôt que l’année civile du 1/01 au 31/12• l’adoption de l’heure locale, le soleil étant le moteur des phénomènes météorologiques• l’utilisation de vitesses en km/h au lieu des m/s.Le perfectionnement des systèmes de relevé et d’acquisition des données permit de constituerau fil des années une documentation précieuse. Ces documents, largement diffusés dans lesmilieux scientifiques, incitent Eiffel à donner une nouvelle ampleur à ces observations. C’estalors qu’en 1906, il décide de faire paraître son premier Atlas Météorologique. Dans cet ouvrage,il donne les graphiques des valeurs quotidiennes, mensuelles, saisonnières et annuelles deséléments météorologiques indispensables dans vingt-quatre régions de France, de Dunkerqueà Alger.On peut affirmer que l’œuvre de Eiffel en météorologie n’aura pas été vaine. Ses méthodesont été appréciées par un grand nombre de spécialistes, tel M. Barbé, ingénieur en chef de lamétéorologie qui écrivait en 1925 : « Dans cette voie de l’utilisation pratique de la météorologie,Eiffel a été le précurseur le plus actif et le mieux avisé ; la forte impulsion qu’il a donnée dans cesens au cours de son intervention énergique mais trop courte a contribué pour une large part auxheureux débuts constatés à ce jour. »Et M. Barbé d’ajouter : « C’est un laurier de plus qui vient s’ajouter à ceux déjà nombreuxque l’homme éminent avait su conquérir pendant sa longue existence toute entière consacrée autravail, opiniâtrement et sans défaillance, animée par la forte volonté de réaliser les grandes œuvresauxquelles le nom d’Eiffel restera perpétuellement attaché. »Conflit d’intérêtL’auteur n’a aucun conflit d’intérêt à déclarer.

Eiffel et la météorologie

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A serendipity fully discrete div-div complex on polygonal meshes

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Comptes RendusMécaniqueCatherine Colin and Guillaume LegrosForewordVolume 351, Special Issue S2 (2023), p. 1-2Published online: 10 November 2023Issue date: 10 November 2023https://doi.org/10.5802/crmeca.229Part of Special Issue: Physical Science in Microgravity within the Thematic GroupFundamental and Applied MicrogravityGuest editors:Olga Budenkova (CNRS, Université Grenoble Alpes,Grenoble INP, SIMaP, 38000Grenoble, France), Catherine Colin (IMFT, Université de Toulouse, CNRS, INPT, UPS et GDR2799 Micropesanteur Fondamentale et Appliquée) and Guillaume Legros (ICARE, CNRS UPR3021, Univ. Orléans et GDR 2799 Micropesanteur Fondamentale et Appliquée)This article is licensed under theCreative Commons Attribution 4.0 International License.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Les Comptes Rendus. Mécanique sont membres duCentre Mersenne pour l’édition scientifique ouvertewww.centre-mersenne.orge-ISSN : 1873-7234Comptes RendusMécanique2023, Vol. 351, Special Issue S2, p. 1-2https://doi.org/10.5802/crmeca.229Physical Science in Microgravity within the Thematic Group Fundamental andApplied Microgravity / Sciences physiques en microgravité au sein du GDRMicropesanteur Fondamentale et AppliquéeForewordCatherine Colin ,a and Guillaume Legros ,ba IMFT, Allée Camille Soula, 31400 Toulouse, Franceb CNRS-ICARE / Univ. Orléans, 1C Avenue de la Recherche Scientifique,45071 Orléans Cedex 2, FrancePublished online: 10 November 2023, Issue date: 10 November 2023As the editors of this special issue, we are delighted to introduce a selection of recent achieve-ments associated with the French Research Network (Groupement de Recherche) on Fundamen-tal and Applied Microgravity (GdR CNES/CNRS 2799). Last year marked the 30th anniversary ofthis group, making it the longest-standing GdR accredited by the Centre National de la RechercheScientifique (CNRS). To open the 4th decade of our group, the Comptes-Rendus Mécanique del’Académie des Sciences offered the invigorating opportunity of this special issue.Over the past 30 years, a dedicated French aircraft has played a crucial role in evaluatingtheoretical and numerical investigations through experimental work conducted during parabolicflights to simulate microgravity conditions. From the initial Caravelle in the 90’s to the currentAirbus A310, three airplanes were specifically equipped to be full-time dedicated to parabolicflights. As highlighted in the first paper of this special issue, these facilities located on the Frenchground show—among others—the unfailing support of the French Space Agency (CNES) whichwe celebrate here.Many processes are affected by gravity, and our understanding may be blurred by some grav-itational effects. As an appealing illustration, the cover page displays a sequence of frames cap-tured by a fast camera imaging the onset of an instability that propagates over the initially smoothsheet of an expanding premixed spherical flame. For sure, the directional feature of buoyancymakes it a serious trigger leading to the onset. So what if this trigger vanishes? Throughout a widerange of fields related to mechanics, the present issue compiles recent advances that pave theway to further understanding of fundamental processes, such as phase change or complex flowsin the absence of gravity.In the coming decade, space exploration that is clearly ambitioned by the major space agen-cies today also pushes new perspectives into our group. For this reason, our community nowcontributes at an international level to projects aiming at spacecraft safety or life sustainability.Papers related to fire safety or plant growth illustrate here these contributions.Beyond these crucial issues, we also intend to celebrate a human adventure that a few gener-ations of scientists strongly committed to. With this respect, we are deeply grateful to ChristopheDelaroche, who retired one year ago after years serving as the Head of the Physical Sciences inISSN (electronic) : 1873-7234 https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/2 Catherine Colin and Guillaume Legrosmicrogravity Department at CNES. We also express a moved homage to our colleague Profes-sor Pierre Haldenwang who passed away two years ago after serving two terms as president ofour group. We are convinced that Pierre’s inspiring spirit will continue to guide our work for along time. At the very least, the birth of our brand new website echoes this will:https://gdr-mfa.fr/Catherine ColinDirector of French Research Network onFundamental and Applied MicrogravityFrancecolin@imft.frGuillaume LegrosDeputy director of French Research Network onFundamental and Applied MicrogravityFranceguillaume.legros@cnrs-orleans.fr

Foreword

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