Architectures de diagnostic et de pronostic distribuées de systèmes techniques complexes de grande dimension

Dans ce mémoire, différentes architectures pour le contrôle et la surveillance des systèmes techniques complexes de grande dimension (STCGD) sont discutées. Les problématiques de maintenance conditionnelle et d'évaluation de l'état de santé sont définies. Les types de diagnostic et de pronostic sont présentés afin d'aboutir à une évaluation de l'état de santé des STCGD. Les études relatives au diagnostic décentralisé sont discutées puis les apports des NTIC et des technologies distribuées au diagnostic sont présentés. Par la suite, le diagnostic distribué et les travaux relatifs à ce mode de déploiement sont introduits. Les limites des approches centralisées et décentralisées du diagnostic sont présentées et confrontées à l'apport des approches distribuées. Les informations et/ou les connaissances supports aux diagnostic et au pronostic ainsi que leur modélisation afin de les exploiter sont décrites et formalisées. Une caractérisation des statuts que peut prendre un composant est proposée. Il est décrit les pré-requis nécessaires pour la couche de surveillance des STCGD et les principes du diagnostic et du pronostic sont ensuite présentés sous la forme de différents algorithmes. Enfin, une méthode d'évaluation de l'état de santé des STCGD est proposée. Plusieurs déploiements peuvent être envisagés pour l'évaluation de la santé des STCGD. Une plateforme de simulation a été développée pour évaluer les performances des déploiements centralisés et distribués. La plateforme a eu pour but de se comporter comme la couche de surveillance d'un STCGD. Un cas d'étude paramétrable est proposé pour chacun des deux déploiements et leurs performances sont comparées. ABSTRACT : In this dissertation, various architectures for the control and the monitoring of Large Scale Complex Technical Systems (LSCTS) are discussed. The problematic of condition-based maintenance and health status assessment is defined. A diagnostic and prognostic typology is presented leading to the assessment of the health status of LSCTSs. Decentralized diagnosis studies are discussed then the contributions of the ICT and of the distributed technologies for the diagnosis are presented. Thereafter, the distributed diagnosis and works relative to this kind of deployments are introduced. The limits of the centralized and decentralized diagnosis approaches are presented. Then the centralized approaches are compared to the distributed ones. Information and/or knowledge that support the diagnosis and the prognosis as well as their modeling in order to exploit them are described and formalized. A characterization is proposed for the different status of a component can be in. Requirements are described for the monitoring layer of the LSCTSs are described in order to implement the proposed diagnosis and prognosis principles that are then specified by the means of algorithms. Eventually, a health assessment method of the LSCTSs is also proposed. Several deployments can be considered to implement the health assessment of the LSCTSs. A simulation platform, which was developed to evaluate the performances of the centralized and the distributed deployments, is presented. Among the purposes of the platform, one is to behave as the monitoring layer of a LSCTS. A use case is proposed for two deployments and their performances are compared

Méthodes et outils de la conception amont pour les systèmes et les micro-systèmes

Ce travail de thèse porte sur l'élaboration de modèles de haut-niveau de systèmes pluridisciplinaires à base d'électronique. L'objectif est de réaliser des prototypes virtuels de ces systèmes et de vérifier formellement leur comportement dès les premières étapes du cycle de conception. Grâce à une approche descendante et au formalisme HiLeS, nous réalisons des représentations hiérarchiques qui associent des réseaux de Petri à un ensemble de blocs et de canaux interagissant mutuellement. Nous avons développé l'outil HiLeS Designer pour rendre utilisable le formalisme avec plusieurs améliorations opérationnelles telles que le couplage avec un outil d'analyse de réseaux de Petri (TINA) et la compatibilité avec VHDL-AMS. Nous proposons donc, une plate-forme de conception amont autour de l'outil HiLeS Designer avec des passerelles vers TINA et VHDL-AMS. L'utilisation de cette plate-forme nous à permis d'identifier plusieurs perspectives de développement, notamment vers la conduite de projet. ABSTRACT : This work concerns the development of high-level models of multi-disciplinary systems based on electronics. The objective is to construct virtual prototypes of those systems and to verify their behavior since the early stages of the design process. Using a top-down approach and the HiLeS formalism we obtain hierarchical models that associate Petri nets and a group of blocks and channels interacting mutually. We developed HiLeS Designer, a software tool that implements the formalism with several complementary improvements such as an interface to a Petri nets analysis tool (TINA) and compatibility with VHDL-AMS. These two aspects are the base of our formal verification and virtual prototyping approach. We propose a high-level systems design platform that integrates HiLeS Designer, TINA and VHDL-AMS. Using this platform on two case studies allowed us to identify possible improvements to our project and prospective evolutions

Ingénierie de la chaîne numérique d'industrialisation : proposition d'un modèle d'interopérabilité pour la conception-fabrication intégrées

This work focuses on the knowledge and the data management extracted from the manufacturing to ensure the interoperability in the digital chain. According to the extended enterprise and the factory of the future context, the aeronautics manufacturers tend to a design and manufacturing integrated platform in order to get a right part the first time.This work focus on manufacturing process control and capitalization of know-how from the manufacturing aiming at answering the following issue : How to enable interoperability for the digital production process in order to ensure an integrated and agile design and manufacturing ? This issue is addressed with two proposals : OntoSTEP-NC which focuses on how to model and structure the manufacturing knowledge from the CNC machine and Closed-Loop Manufacturing which focuses on how to re-use and integrate the information feedback from manufacturing to process engineering. Both combined those two proposals address the main issue of this work defining an interoperability framework for the factory of the future and address trends like the definition of guidelines for manufacturing in extended enterprise context. This work has been validated through a demonstrator and an industrial case study with various scenarios.Ce travail s'intéresse à la gestion d'information techniques et connaissances métiers issues de la production pour assurer l'interopérabilité et la continuité de la chaîne numérique. Dans un contexte d'entreprise étendue et de développement des technologies de l’information pour l'usine du futur, l'industrie aéronautique s'oriente vers une intégration flexible et agile des phases de conception et fabrication pour l'obtention de pièces bonnes du premier coup. C'est pour assurer la maîtrise des processus et la capitalisation des savoir-faire métier issus de la fabrication que ces travaux adressent la problématique suivante : comment élaborer un modèle d'interopérabilité de la chaîne numérique d'industrialisation, pour assurer une intégration agile de la conception et de la fabrication ? Pour ce faire, nous définissons deux propositions : OntoSTEP-NC pour permettre l'extraction et la structuration des données issues de la fabrication et Closed-Loop Manufacturing pour permettre l'intégration et la réutilisation des connaissances métiers capitalisées au niveau de l'industrialisation. Les apports de ces propositions se retrouvent dans la définition d'un cadre d'interopérabilité pour l'usine du futur mais également dans les enjeux tels que la définition de bonnes pratiques pour l'entreprise étendue en vue d'une harmonisation des processus de fabrication. Ces travaux ont été validés au travers d'un démonstrateur sur un cas d'étude industriel comportant plusieurs scénarii

Analyse et évaluation de techniques de commutation Ethernet pour l'interconnexion des systèmes avioniques

Les nouvelles générations d'aéronefs embarquent de plus en plus de systèmes avioniques, pour augmenter à la fois la sécurité et le confort des passagers, tout en maintenant une haute rentabilité pour les compagnies aériennes. Ces nouvelles fonctions entraînent une forte hausse des échanges de données, ce qui nécessite plus de débit et de possibilités d'interconnexion. Les bus classiques de communications avioniques ne peuvent répondre à cette nouvelle demande, ce qui a poussé les constructeurs Airbus et Boeing à installer à bord un réseau de communication utilisant la technologie Ethernet commuté. Le principal apport de cette thèse est le développement d'une méthode de preuve du déterminisme de ce type de réseaux, démonstration fondamentale pour permettre leur certification aéronautique. Cette méthode, utilisant la théorie du Network Calculus, a été retenue par Airbus pour la certification du réseau AFDX de l'A380. Nous proposons également des optimisations de ce réseau (politiques de service des commutateurs, interconnexion des éléments réseau) en vue d'améliorer les résultats de son analyse de déterminisme par la méthode précédente. Enfin, nous proposons une extension de nature stochastique à notre méthode déterministe, qui pourrait dans le cadre d'un futur programme permettre de dimensionner au plus juste les ressources physiques du réseau

Contribution à l’amélioration du processus de conception des produits innovants : Développement d’outils d’aide au choix des processus

The optimization of the design process is a research evolving highlighted in numerous references and business practices with the aim improving and developing new products. Our approach is a continuation of those activities that takes as its starting point the diversity of existing design processes and the difficulty of achieving a selection where adaptation. Hence our problem is summarized around a central question which we formulate as follows: how to optimize the choice of the design process subject to a constrained environment? The answer to this question is through the proposition of a tool Help in choosing which converges to the installation of a design process. This tool is three-dimensional, where the first dimension relates to the preparation of the upstream design phase, the second dimension selects a design process on a map classification and the objective of the third dimension is the identification of trades tools and methods for product development. The experimental part of our work has led us to validate the developed tool and propose how to use by designers. Optimization is achieved in our work by the proposal of a three-dimensional tool side and the other by the use of optimization algorithms for modeling tool. New avenues of research for improvement are identified and proposed for future work.L'optimisation des processus de conception est une activité de recherche en pleine évolution, soulignée dans de nombreuses références et pratiques des entreprises dans l'objectif l'amélioration et le développement de produits nouveaux. Notre démarche s'inscrit dans la continuité de ces activités qui prend comme point de départ la diversité des processus de conception existants et la difficulté de réaliser un choix où une adaptation. D'ou notre problématique est résumée autour d'une question centrale que nous formulons de la manière suivante : comment optimiser le choix d'un processus de conception soumis à un environnement contraint ? La réponse à cette question est à travers la proposition d'un outil d'aide au choix qui converge vers l'installation d'un processus de conception. Cet outil est tridimensionnel, où la première dimension vise la préparation de la phase amont de conception, la deuxième dimension sélectionne un processus de conception sur une carte de classement et l'objectif de la troisième dimension est l'identification des métiers, outils et méthodes pour le développement des produits. La partie expérimentale de notre travail nous a conduit à valider l'outil développer et proposer comment l'exploiter par des concepteurs. L'optimisation est réalisée dans notre travail par la proposition de l'outil tridimensionnel d'un coté et de l'autre par l'exploitation des algorithmes d'optimisation pour la modélisation de l'outil. Des nouvelles pistes de recherche pour l'amélioration sont identifiées et proposées pour des futurs travaux

La fabrique des territoires productifs, l’exemple du SPL Mecanic Vallée

Cette thèse analyse les liens entre des acteurs et le territoire de la Mecanic Vallée. Ce territoire s’est développé à la faveur de la politique des Systèmes Productifs Locaux de la DATAR à la fin des années 90 soutenue par les politiques publiques d’incitation et d’aide au développement local mise en place par l’Etat à partir des années 80 et dans le contexte institutionnel de la décentralisation. Le territoire est situé sur un périmètre restreint à cheval sur trois départements (Lot, Aveyron, Corrèze). Les acteurs auxquels la thèse s’intéresse sont ceux qui ont contribué à la création du SPL Mecanic Vallée (élus, industriels,) ainsi que ceux qui ont fait irruption dans l’arène politique locale (syndicalistes CGT du territoire). La thèse analyse dans un premier temps comment s’est fabriqué le territoire Mecanic Vallée au prisme des transformations de l’action publique. A partir d’une mise en perspective historique elle met en évidence l’évolution des politiques publiques d’aménagement du territoire au centre desquelles l’industrie joue un rôle structurant. Elle analyse les effets de la territorialisation de l’économie et de l’Etat qui ont rendu possible la création de cette nouvelle configuration productive sur des territoires ruraux porteurs de handicaps, peu industrialisés ou marqués par des crises industrielles importantes et une histoire sociale forte. Cette approche permet d’examiner la mise en œuvre d’une politique publique, par le bas et de mettre en évidence le rôle des acteurs de terrain et du leadership politique local. La thèse s’appuie sur les travaux de la sociologie de l’action et des politiques publiques. Elle privilégie ensuite une approche par les acteurs et se focalise sur la manière dont les syndicalistes CGT des entreprises de la métallurgie de la Mecanic Vallée abordent cette nouvelle réalité économique et sociale qui s’impose désormais sur le territoire. Constitue-elle un changement de la réalité sociale et des rapports sociaux en devenir ? L’analyse de cette nouvelle configuration productive et des pratiques syndicales en action met en évidence les ressorts, les solutions d’une tentative de construire une réponse syndicale appropriée à une nouvelle réalité mais aussi les obstacles et les limites de cette démarche. Nous interrogeons le rôle et les motivations des syndicalistes CGT dans cet espace à travers leurs trajectoires personnelles et militantes. La thèse examine enfin comment leur démarche met à l’épreuve la confédération CGT dans la façon dont elle aborde au cours de son histoire les enjeux de la territorialisation de l’économie et de l’Etat.This PhD dissertation analyses the links between the Mecanic Vallée actors and its territory. This territory developed thanks to the policy of the DATAR Local Productive Systems in the late 90s. It was supported by the incitement and developement public policies granted by the state in the 80s in the institutional context of decentralization.The territory is a restricted area extending over three French Departments (Lot, Aveyron, Corrèze).The actors the analysis is concerned with are the ones who took part in the creation of the Mecanic Vallée SPL (local politicians, industrialists) and those who broke into the political arena (CGT local unionists).First, the dissertation analyses the making of the Mecanic Vallée territory through the prism of the tranformations of public policies. Through a historical perspective, it highlights the evolution of land-use public policies at the centre of which industry has a structural impact . It examines the effects of the territorialization of the economy and the state which made possible the creation of a new productive configuration for disadvantaged rural territories, either endowed with little industry or which experienced major industrial crises and a deep social history. This approach allows us to look at a public policy implementation from below. It highlights the role of not only the grassroots but also the local political leadership. The dissertation draws upon research in Sociology of public action and public policies. Then, the dissertation follows an approach focused on the actors and, to be specific, on the way CGT unionists see this new economic and social reality in the Mecanic Vallée steel factories. We may therefore wonder if it represents a change in the social reality as well as in future social relationships within the territory. Scrutinizing not only this new productive configuration but also the union practices reveals the roots, challenges, and limits of a unionist attempt to adapt and build an appropriate response to a new situation. This dissertation questions CGT unionists' roles and motivations through their personal experience and their trajectories as activists. This dissertation finally highlights how these unionists’ approach actually challenges the way the CGT Union addresses the economic territorialization and state issues

La fabrique des territoires productifs, l’exemple du SPL Mecanic Vallée

Cette thèse analyse les liens entre des acteurs et le territoire de la Mecanic Vallée. Ce territoire s’est développé à la faveur de la politique des Systèmes Productifs Locaux de la DATAR à la fin des années 90 soutenue par les politiques publiques d’incitation et d’aide au développement local mise en place par l’Etat à partir des années 80 et dans le contexte institutionnel de la décentralisation. Le territoire est situé sur un périmètre restreint à cheval sur trois départements (Lot, Aveyron, Corrèze). Les acteurs auxquels la thèse s’intéresse sont ceux qui ont contribué à la création du SPL Mecanic Vallée (élus, industriels,) ainsi que ceux qui ont fait irruption dans l’arène politique locale (syndicalistes CGT du territoire). La thèse analyse dans un premier temps comment s’est fabriqué le territoire Mecanic Vallée au prisme des transformations de l’action publique. A partir d’une mise en perspective historique elle met en évidence l’évolution des politiques publiques d’aménagement du territoire au centre desquelles l’industrie joue un rôle structurant. Elle analyse les effets de la territorialisation de l’économie et de l’Etat qui ont rendu possible la création de cette nouvelle configuration productive sur des territoires ruraux porteurs de handicaps, peu industrialisés ou marqués par des crises industrielles importantes et une histoire sociale forte. Cette approche permet d’examiner la mise en œuvre d’une politique publique, par le bas et de mettre en évidence le rôle des acteurs de terrain et du leadership politique local. La thèse s’appuie sur les travaux de la sociologie de l’action et des politiques publiques. Elle privilégie ensuite une approche par les acteurs et se focalise sur la manière dont les syndicalistes CGT des entreprises de la métallurgie de la Mecanic Vallée abordent cette nouvelle réalité économique et sociale qui s’impose désormais sur le territoire. Constitue-elle un changement de la réalité sociale et des rapports sociaux en devenir ? L’analyse de cette nouvelle configuration productive et des pratiques syndicales en action met en évidence les ressorts, les solutions d’une tentative de construire une réponse syndicale appropriée à une nouvelle réalité mais aussi les obstacles et les limites de cette démarche. Nous interrogeons le rôle et les motivations des syndicalistes CGT dans cet espace à travers leurs trajectoires personnelles et militantes. La thèse examine enfin comment leur démarche met à l’épreuve la confédération CGT dans la façon dont elle aborde au cours de son histoire les enjeux de la territorialisation de l’économie et de l’Etat.This PhD dissertation analyses the links between the Mecanic Vallée actors and its territory. This territory developed thanks to the policy of the DATAR Local Productive Systems in the late 90s. It was supported by the incitement and developement public policies granted by the state in the 80s in the institutional context of decentralization.The territory is a restricted area extending over three French Departments (Lot, Aveyron, Corrèze).The actors the analysis is concerned with are the ones who took part in the creation of the Mecanic Vallée SPL (local politicians, industrialists) and those who broke into the political arena (CGT local unionists).First, the dissertation analyses the making of the Mecanic Vallée territory through the prism of the tranformations of public policies. Through a historical perspective, it highlights the evolution of land-use public policies at the centre of which industry has a structural impact . It examines the effects of the territorialization of the economy and the state which made possible the creation of a new productive configuration for disadvantaged rural territories, either endowed with little industry or which experienced major industrial crises and a deep social history. This approach allows us to look at a public policy implementation from below. It highlights the role of not only the grassroots but also the local political leadership. The dissertation draws upon research in Sociology of public action and public policies. Then, the dissertation follows an approach focused on the actors and, to be specific, on the way CGT unionists see this new economic and social reality in the Mecanic Vallée steel factories. We may therefore wonder if it represents a change in the social reality as well as in future social relationships within the territory. Scrutinizing not only this new productive configuration but also the union practices reveals the roots, challenges, and limits of a unionist attempt to adapt and build an appropriate response to a new situation. This dissertation questions CGT unionists' roles and motivations through their personal experience and their trajectories as activists. This dissertation finally highlights how these unionists’ approach actually challenges the way the CGT Union addresses the economic territorialization and state issues

Contribution à l'analyse de sûreté de fonctionnement basée sur les modèles des systèmes dynamiques, réparables et reconfigurables

Existing works on Model Based Safety Analysis of an automated system generally focus on the process part. Process reconfiguration strategies that are driven by the control are often modeled without failure and with a lack of accuracy. However these strategies have a real impact on the safety of the closed-loop system. In order to improve the relevance of analysis, this impact has to be captured in models. This thesis contributes to modeling and analysis of dynamic repairable reconfigurable systems. Firstly a new modeling formalism is proposed to relevantly take into account different reconfiguration strategies that can fail. This formalism develops and generalizes the principle of Boolean logic Driven Markov Processes (BDMP), and enriches it with Moore machine for formally specifying reconfiguration strategies. In a second stage, two analysis techniques based on a Generalized BDMP (GBDMP) model are described. These techniques allow to obtain a qualitative result: the set of shortest Minimal Cut Sequences (MCS), and a quantitative result: probabilistic indicator of system availability. Finally, a case study coming from the electric power production field is addressed. This case study shows how several industrial problems can be solved in GBDMP framework.Dans les travaux existants, les analyses basées sur les modèles de la Sûreté de Fonctionnement (SdF) d'un système automatisé sont généralement focalisées uniquement sur la partie procédé. Aussi, les stratégies de reconfiguration du procédé - réalisées par le contrôle-commande - ne sont souvent pas modélisées, sinon de manière imprécises et sans échec possible. Pourtant, ces stratégies ont un impact certain sur la SdF du système bouclé, qui doit être pris en compte dans les modèles afin d'améliorer la pertinence des analyses. Le travail dont rend compte cette thèse contribue à la modélisation et à l'analyse de la SdF des systèmes dynamiques, réparables et reconfigurables. Premièrement, un nouveau formalisme de modélisation est proposé pour prendre en compte avec précision les différentes stratégies de reconfiguration du système avec leurs possibles échecs. Ce formalisme développe et généralise le principe des BDMP (Boolean logic Driven Markov Processes en anglais), auxquels il associe des machines de Moore afin de spécifier formellement les stratégies de reconfiguration. Dans un second temps, deux techniques d'analyse basées sur un modèle GBDMP (BDMP Généralisé) sont décrites. Ces techniques permettent d'obtenir un résultat qualitatif : l'ensemble des plus courtes Séquences de Coupe Minimales (SCM), ainsi qu'un résultat quantitatif : indicateur probabiliste de la disponibilité du système. Finalement, la modélisation GBDMP et l'analyse de SdF basée sur un modèle GBDMP sont expérimentées sur un cas d'étude représentatif de plusieurs problématiques industrielles liées au secteur de la production d'énergie électrique

Compréhension des paramètres de produit et de procédé de fabrication des tissus 3D interlocks chaines.Applications en tant que renfort fibreux de solutions de protection à l'impact.

The results and analyzes, presented in these five main themes of this report, are all built around a common denominator, namely: 3D warp interlock fabrics.The first theme focuses on the observation and parameterization of 3D warp interlock fabrics to define more precisely the observed woven structures. A definition of 3D warp interlock fabrics and a classification of different types of architectures are exposed. Different observations, through cross-sectional views of warp and weft yarns, can reveal the complexity of geometries representation of 3D warp interlock fabrics and the influence of process parameters on weaving positioning changes in the structure of multi-layered woven fabrics. A classification of the main cross-section shapes of warp and weft yarns, located inside a 3D warp interlock fabric, is presented in order to optimize the overall performance of multi-layer woven structure. Finally, the influence of the bonding type of 3D warp interlock fabric on the mechanical properties during quasi-static loading is proved both on dry and impregnated reinforcements.The second theme tends to reveal the residual properties of 3D warp interlock fabrics as multi-fibre reinforcement for complex composite structures. Through a literature review completed with our search results, we highlighted the advantages and disadvantages of the manufacturing process, architecture woven and mechanical properties of 3D warp interlock fabrics. The delamination and the impact resistances appear to be the two main mechanical characteristics of the 3D warp interlock fabrics. Based on these properties, we have shown their ability to be deformed by bending process and dry forming at quasi-static speed.The third theme focuses on the analysis of the manufacturing process of fabrics, allowing to reveal its complex nature and requiring some adjustments. Visual observation of images, obtained by high speed videos, of the kinematic of the weaving process and the measurement of stresses applied to the material by the use of innovative sensor yarns, helps to better understand the manufacture of fabrics. The kinematics of the weaving process have been reproduced by simulation, to analyse different dynamical movements of the loom parts which act on the actual geometry of the woven fabric. Observation of cross sections of warp and weft yarns and their positioning into the fabric, show high similarity between the simulated and actual fabrics. The optimization of the manufacturing process tends to minimize the yarn degradation during the weaving process. The design of weaving machines suitable for prototyping of 3D warp interlock fabric for all types of yarns (carbon and other types) is based on this experience and understanding of the manufacturing process and helped to optimize the multi-woven structures layers.The fourth theme aims at identifying flexible impact protection solutions, defining the dynamic deformation modes of textile structures. A multi-scale, macroscopic and mesoscopic numerical model, 2D fabric was used to simulate the influence of different yarns parameters on the ballistic performance of woven structures. Various studies of experimental research of impacts on 3D warp interlock fabrics have revealed the influence on the ballistic performance of certain parameters of the fabric; especially the homogeneity of the warp and weft density values, the number of layers of the 3D warp interlock fabric and the warp and weft yarns yields. Based on this understanding of the behaviour model of the impact of flexible textile structures, three different solutions have been proposed to meet the protection needs of body armour under impact of various munitions at varying speeds.The fifth subject identifies hard impact protection solutions, including integrating composites alone or coupled with other materials like metal or ceramics. Through a literature review completed with our research observations, we have identified endogenous fabric parameters of 3D warp interlock fabrics which can influence the impact behaviour. Based on these characteristics, we have found various hard protection solutions, integrating composite materials, fibre reinforcement type as 3D warp interlock fabrics with different architecture, yarns and resin impregnations, in response to the impacts of various different munitions speeds.All of this research aims to better define and understand the product parameters and manufacturing process of 3D warp interlock fabrics.Les résultats et analyses, présentés dans les 5 principaux thèmes de ce rapport, s'articulent tous autour d'un même dénominateur commun que sont : les tissus 3D interlocks chaines.Le premier thème se focalise sur l'observation et le paramétrage des tissus 3D interlocks chaines afin de définir le plus précisément les structures tissées réelles observées. Une définition des tissus 3D interlocks chaines ainsi qu'une classification des différents types d'architectures sont exposées. Différentes observations par le biais de vues en coupe des fils de chaine et trame permettent de révéler la complexité de représentation des géométries des tissus 3D interlocks chaines ainsi que l'influence des paramètres du procédé de tissage sur les modifications de positionnement des fils dans la structure tissée multi-couches. Une classification des principales formes de section des fils de chaine et trame d'un tissu 3D interlock chaine est présentée afin d'optimiser la représentation globale de la structure tissée multi-couches. Enfin, l'influence du type de liage du tissu 3D interlock chaine sur les propriétés mécaniques en mode de sollicitation quasi-statique est révélée à la fois sur des renforts résinés et non résinés.Le deuxième thème tend à révéler les propriétés résiduelles des tissus 3D interlocks chaines en tant que renfort fibreux multidirectionnel pour des structures composites complexes. Par le biais d'une étude bibliographique complétée de nos résultats de recherche, nous avons mis en évidence les avantages et inconvénients du procédé de fabrication, de l'architecture tissée et des propriétés mécaniques des tissus 3D interlocks chaines. La résistance au délaminage ainsi que la résistance à l'impact semblent être les deux caractéristiques mécaniques principales des tissus 3D interlocks chaines. Sur la base de ces propriétés, nous avons montré la capacité de déformation par procédé de pliage et de mise en forme dans la direction de l'épaisseur, à vitesse quasi-statique, des tissus 3D interlocks chaines.Le troisième thème est consacré à l'analyse du procédé de fabrication des tissus permettant d'en révéler son caractère complexe, nécessitant quelques adaptations. L'observation visuelle par images issues de vidéo rapides de la cinématique du procédé de tissage et la mesure des contraintes appliquées sur la matière par l'utilisation de fils capteurs innovants aboutissent à une meilleure compréhension de la fabrication des tissus. La cinématique du procédé de tissage a été reproduite par simulation, permettant d'analyser les différents mouvements dynamiques des éléments de la machine à tisser qui influent sur la géométrie finale de l'architecture tissée. L'observation des sections transverses des fils de chaine et trame, ainsi que leur positionnement dans le tissu, montrent une forte similarité entre les tissus simulés et les tissus réels. L'optimisation du procédé de fabrication a permis de minimiser la dégradation des fils au cours du tissage. La conception de machines à tisser de prototypage adaptées aux tissus 3D interlocks chaines pour l'ensemble des types de fils (carbones et autres natures) repose sur cette expérience et compréhension du procédé de fabrication et a permis de l'optimiser aux structures tissées multi-couches.Le quatrième thème s'oriente vers la présentation des solutions de protection souple à l'impact, notamment en définissant les modes de déformation dynamique des structures textiles. Un modèle numérique multi-échelles, macroscopique et mésoscopique, de tissu 2D a permis de simuler l'influence de différents paramètres de fils sur la performance balistique des structures tissées. Différents travaux de recherche expérimentaux d'impacts sur des tissus 3D interlock chaine ont permis de révéler l'influence sur la performance balistique de certains paramètres du tissu; notamment l'homogénéité des valeurs de densité des fils de chaine et trame, le nombre de couches du tissu 3D interlock chaine et les titrages de fils de chaine et trame. Sur la base de cette compréhension du modèle de comportement à l'impact des structures textiles souples, trois solutions différentes ont été proposées pour répondre aux besoins de protection des gilets pare-balles sous aux impacts de différentes munitions à des vitesses variées.Le cinquième thème identifie les solutions de protection dure à l'impact, intégrant notamment des matériaux composites seuls ou couplés à d'autres matériaux de type métallique ou céramique. Par le biais d'une analyse bibliographique complétée de nos observations de recherche, nous avons mis en évidence les paramètres endogènes des tissus 3D interlocks chaines pouvant influer sur le mode de comportement à l'impact. Sur la base de ces caractéristiques, nous avons identifié différentes solutions de protection dure, intégrant des matériaux composites, de renforts fibreux de type tissu 3D interlock chaine de différentes architecture et composés de différents fils et résines, pour répondre aux impacts de diverses munitions à différentes vitesses.L'ensemble de ces travaux de recherche vise ainsi à mieux définir et comprendre les paramètres de produit et de procédé de fabrication des tissus 3D interlocks chaines