Vibrations et usinage : de l’analyse en laboratoire aux applications pédagogiques et industrielles

Bilan des activités de recherche 2000-2018, principalement en vibrations d'usinage

Contribution à l'approche booléenne de la sureté de fonctionnement : l'atelier logiciel Aralia WorkShop

Cette thèse synthétise les travaux conduits et les résultats obtenus dans le cadre de deux projets de recherche soutenus par des partenaires industriels et décrits ci-après: * Le projet Hévéa visait à traduire les séquences des arbres d'événements (AdE) en formules booléennes. La première phase du projet a abouti à une formalisation du problème et à la réalisation d'un logiciel permettant cette traduction. La deuxième phase a permis de trouver des solutions permettant de diminuer les problèmes d'explosion combinatoire du traitement par diagrammes binaires de décision (BDD : Binary Decision Diagram) des formules booléennes ainsi générées. La troisième phase a validé les approximations généralement utilisées lors des Etudes Probabilistes de Sûreté (EPS) des centrales nucléaires au terme d'une étude systématique portant sur deux EPS industrielles. * Le projet Aloès avait pour but d'étudier des problèmes d'allocation d'exigences s'appuyant sur des modèles booléens d'analyse des risques. Après une recherche bibliographique et des discussions avec les partenaires du projet, il a abouti à la création d'un langage générique de description de problèmes d'allocation. Ce langage, ainsi que le logiciel Aloès supportant le langage, sont suffisamment génériques pour être couplé à des moteurs des calculs externes comme Aralia (voir ci-dessous) ou Réséda (outil traduisant un réseau de fiabilité en formule booléenne). Le logiciel offre alors trois algorithmes d'optimisation (descente rapide, Branch & Bound, Simplex) afin de résoudre les problèmes d'allocation. Des expérimentations sur un ensemble de réseaux de fiabilité ont permis de valider le pouvoir d'expression du langage, mais ont conclu sur la nécessité d'améliorer les algorithmes d'optimisation intégrés. L'ensemble de ces travaux a débouché sur la création de l'atelier logiciel Aralia WorkShop de saisie et de traitement des modèles booléens d'analyse des risques (Arbre de défaillance : AdD, Arbre d'événements : AdE, Bloc diagramme de fiabilité : BDF), s'appuyant pour la partie traitement sur le coeur de calcul Aralia. Ce dernier se base sur un codage des formules booléennes en BDD.This thesis presents the results obtained by the author during his participation to two research programs supported by industrial partners: * The Hévéa projet The main objective of this project was to assess event-tree sequences by means of Boolean techniques. During the first stage of this program, the author formalized the problem. He designed the Hévéa software which is dedicated to event-tree assessment. In the second stage, the author introduced several original means to reduce the exponential blow-up of the BDD-based processing of Boolean formulae. During the third stage, he validated by means of a systematic study of two industrial PSA (Probabilistic Safety Analysis) the approximations commonly used in the nuclear framework. * The Aloes project The aim of this project was the study of so-called requirement allocation problems. This project began by an important bibliographic work and ended by the creation of a language suitable for allocation problems. This language, and related software Aloès are generic enough to be connected to external assessment softwares such as Aralia (which encodes boolean formulae by using BDD) and Réséda (which transform a reliability network into boolean formulae). Three optimisation algorithms (steepest descent, branch and bound, simplex) are implemented in the Aloès Software to solve allocation problems. Several experiments on reliability networks validated language. These experiments showed that some of previous embedded optimisation algorithms must be improved. The final result of all these studies is the software set Aralia WorkShop which is devoted to the assessment of Boolean risk analysis models (Faut-tree, Event-tree, Reliability block-diagrams and networks) thanks to the embedded computing software Aralia

Manager l'interface. Approche par la complexité du processus collaboratif de conception, d'intégration et de réalisation (modèle transactionnel de l'acteur d'interface et dynamique des espaces d'échanges)

Dans de grands projets tels qu accélérateurs ou détecteurs de particules, les interfaces et les frontières se révèlent à la fois critiques et sous-estimées. Le manageur technique, acteur parmi les autres, se trouve placé à des nœuds de réseau où il doit mettre en œuvre des espaces d'échanges afin de susciter des conduites collaboratives. À partir d études de cas issus du terrain du CERN, la thèse adopte trois principes issus de la littérature de la complexité, les principes dialogique,hologrammique et d auto-éco-organisation. Elle propose une construction méthodologique matricielleoriginale menant à l'élaboration d'un modèle transactionnel de l acteur d interface.L espace d échanges collaboratif devient le lieu où se déploie la dynamique de transformation del acteur d interface en acteur-frontière. Les objets intermédiaires élaborés lors du processus deconception / intégration y sont simultanément transformés en objets frontières, qui sont mobiliséspour la réalisation du produit dans le cadre récursivement déterminé du projet. L intérêt d uneapproche globale et couplée de cette dynamique des espaces d'échanges conduit à proposer un hypercompas afin d'orienter l agir penser du manageur technique.An approach through the complexity of the collaborative process of design, integration and realization:a transactional model of the interface actor and dynamics of exchange spacesAbstractIn large projects such as particle accelerators or detectors, interfaces and boundaries revealthemselves to be both critical and underestimated. The technical manager, an actor among others,finds himself placed at network nodes where he must set up exchanges spaces in order to generatecollaborative behaviours. Starting with case studies from the field of CERN, the thesis follows threeprinciples based on the dialogical, the hologramic and the self-eco-organization principles, asexpanded in the writings on complexity. It puts forward an original methodological matrix constructionleading to a transactional model of the interface actor.The collaborative exchanges spaces builds itself as a place for the dynamic transformation of theinterface actor into a boundary actor. Intermediate objects, created during the design / integrationprocess, are simultaneously transformed into boundary objects. They are instrumental in therealization of the product: this takes place in the framework of the project which has been determinedthrough a recursive process. The interest generated by such a global and combined approach of thisdynamic process leads to the proposal of a hypercompass , with the aim of providing the means forthe technical manager to orient his acting thinking .SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Représentations symboliques musicales et calcul spatial

Musical symbolic representations and spatial computing. The notion of symbolic space is frequently used in music theory, analysis and composition. Representing sequences in pitch (or chord) spaces, like the Tonnetz, enables to catch some harmonic and melodic properties that elude traditional representation systems. We generalize this approach by rephrasing in spatial terms different musical purposes (style recognition, melodic and harmonic transformations, all-interval series classification, etc.). Spaces are formalized as topological collections, a notion corresponding with the label- ling of a cellular complex in algebraic topology. A cellular complex enables the discrete representation of a space through a set of topological cells linked by specific neighborhood relationships. We represent simple musical objects (for example pitches or chords) by cells and build a complex by organizing them following a particular neighborhood relationship defined by a musical property. A musical sequence is represented in a complex by a trajectory. The look of the trajectory reveals some informations concerning the style of the piece, and musical strategies used by the composer. Spaces and trajectories are computed with MGS, an experimental programming language dedicated to spatial computing, that aims at introducing the notion of space in computation. A tool, HexaChord, has been developped in order to facilitate the use of these notions for a predefined set of musical spacesReprésentations symboliques musicales et calcul spatial. La notion d'espace symbolique est fréquemment utilisée en théorie, analyse et composition musicale. La représentation de séquences dans des espaces de hauteurs, comme le Tonnetz, permet de capturer des propriétés mélodiques et harmoniques qui échappent aux systèmes de représentation traditionnels. Nous généralisons cette approche en reformulant d'un point de vue spatial différents problèmes musicaux (reconnaissance de style, transformations mélodiques et harmoniques, classification des séries tous-intervalles, etc.). Les espaces sont formalisés à l'aide de collections topologiques, une notion correspondant à la décoration d'un complexe cellulaire en topologie algébrique. Un complexe cellulaire per- met la représentation discrète d'un espace à travers un ensemble de cellules topologiques liées les unes aux autres par des relations de voisinage spécifiques. Nous représentons des objets musicaux élémentaires (par exemple des hauteurs ou des accords) par des cellules et construisons un complexe en les organisant suivant une relation de voisinage définie par une propriété musicale. Une séquence musicale est représentée dans un complexe par une trajectoire. L'aspect de la trajectoire révèle des informations sur le style de la pièce et les stratégies de composition employées. L'application d'opérations géométriques sur les trajectoires entraîne des transformations sur la pièce musicale initiale. Les espaces et les trajectoires sont construits à l'aide du langage MGS, un langage de programmation expérimental dédié au calcul spatial, qui vise à introduire la notion d'espace dans le calcul. Un outil, HexaChord, a été développé afin de faciliter l'utilisation de ces notions pour un ensemble prédéfinis d'espaces musicau