Étude du comportement des fluides magnétorhéologiques (MR) en compression-cisaillement simultanée

Les fluides magnétorhéologiques (MR) sont des fluides intelligents dont la viscosité apparente peut être modifiée rapidement (<1ms) par l'application d'un champ magnétique externe. À l'aide de cette caractéristique unique, les embrayages MR permettent de moduler rapidement un couple entre deux surfaces sans contact mécanique direct. De construction simple et robuste, les embrayages MR offrent ainsi un potentiel remarquable d'innovation pour diverses applications robotiques nécessitant un contrôle rapide et une haute fiabilité, comme dans les domaines de l'automobile [10], de l'aéronautique [16] ou de l'interaction humaine [77]. À ce jour, les embrayages MR exploitent le fluide MR strictement en cisaillement pur. Dans de telles conditions, la densité de couple des embrayages est limitée par l'optimisation de la mécanique des embrayages (ex. : poids) [63] et les propriétés fondamentales des fluides MR (ex. : contrainte) [11]. Alors qu'en cisaillement pur, la contrainte des fluides MR est limitée à ∼100 kPa, des études récentes démontrent qu'elle peut être augmentée d'un ordre de grandeur (>1000 kPa) lorsque le fluide MR est soumis à une compression, avant d'être cisaillé [89]. La combinaison de la compression et du cisaillement du fluide MR pourrait ainsi décupler la densité de couple des embrayages MR, mais ce phénomène d'agrégation assistée par compression, aussi appelé squeeze-strengthening ou super-strong} (SS), est toujours très mal compris. Beaucoup d'incertitude persiste quant à l'origine exacte du phénomène [45], des conditions qui le favorisent [55] [75] et des effets qu'il engendre [31]. Dans le but ultime d'augmenter la densité de couple des embrayages MR à l'aide du phénomène SS, le présent projet de recherche vise à étudier le comportement rhéologique des fluides MR dans des conditions de compression et de cisaillement simultané afin d'en comprendre les conditions qui favorisent le phénomène d'augmentation des contraintes. Pour ce faire, un banc d'essai permettant la compression pure, le cisaillement pur et la compression-cisaillement simultanée des fluides MR est conçu et utilisé pour étudier le fluide MR lorsque soumis à des conditions de chargement typique des embrayages MR. Les résultats expérimentaux issus de cette vaste étude expérimentale permettront d'établir un lien direct entre ce phénomène et le celui de filtration, duquel un modèle prédictif sera proposé. À l'aide du modèle théorique, le phénomène SS sera étudié à l'aide de diverses compositions de fluide MR (ex. : concentration, taille des particules, viscosité) et différentes géométries de compression, ce qui permettra de valoriser le modèle pour la conception préliminaire d'embrayages MR qui exploitent le phénomène SS.

Facteurs associés à la cooccurrence simultanée des troubles d’opposition, des troubles des conduites et du trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité chez les enfants

L’objectif de ce mémoire est de décrire et comparer les facteurs de risque individuels, parentaux et familiaux qui sont associés à la cooccurrence simultanée du trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH) et des troubles de comportement sévère tels le trouble oppositionnel avec provocation (TOP) et le trouble des conduites (TC). Plus particulièrement, l’étude s’appuie sur les informations issues du modèle de cooccurrence de Neale et Kendler (1995), voulant que le fait de partager des facteurs de risque génétiques et environnementaux communs puisse entraîner une cooccurrence de troubles. Les enfants (N = 345, 41% de filles), âgés entre 6 et 10 ans, ont été recrutés parmi des jeunes recevant des services spécialisées dans huit commissions scolaires de trois régions du Québec. Ces enfants ont été séparés dans différents groupes de comparaison selon la présence/absence du TDAH, du TOP et du TC. Les analyses de régressions logistiques multinomiales réalisées suggèrent que les enfants du groupe TDAH+TOP lorsque comparés à ceux du groupe TDAH seul vivraient dans des familles au sein desquelles il y aurait plus de coercition parentale et auraient vécu plus de changements familiaux que les enfants du groupe TOP seul. Aussi, plus de traits d’insensibilité seraient présents chez les enfants du groupe TDAH+TOP+TC lorsque comparés au groupe TDAH seul. De plus, les enfants du groupe TDAH+TOP+TC présenteraient plus d’anxiété que les enfants du groupe TOP+TC. Dans l’ensemble, il appert que la cooccurrence du TDAH et des troubles du comportement est associée à plus de facteurs de risque chez les enfants.

L'habilitation psychologique et l'engagement affectif envers l'organisation, le superviseur et la tâche : examen du rôle modérateur de l'âge

Le contexte de travail actuel rend l’engagement affectif (EA) des employés envers l’organisation à la fois essentiel et difficile à maintenir. De plus, la présence simultanée de plusieurs générations dans les milieux de travail entraîne un questionnement sur la façon dont les pratiques de gestion devraient ou non être adaptées pour répondre aux besoins spécifiques de chaque groupe d’âge. La recherche a permis d’établir que l’habilitation psychologique (HP) des employés est un levier prometteur pour favoriser l’EA envers l’organisation, en permettant à l’employé de répondre à ses besoins de sens, de compétence, d’autonomie et d’influence. Le rôle de chacune des dimensions spécifiques de l’HP dans le développement de l’EA a toutefois été peu étudié, de même que son impact sur l’engagement envers le superviseur et la tâche. De plus, même s’il a été suggéré que les employés de différents groupes d’âge présentaient des attentes et besoins différents sur le plan de l’habilitation psychologique au travail, peu d’études empiriques ont été réalisées sur le sujet. Avec un échantillon de 247 employés d’un établissement québécois du réseau de la santé, la présente recherche avait pour objectifs 1) de confirmer le lien entre l’HP globale et l’EA envers l’organisation, le superviseur et la tâche, 2) de vérifier la contribution relative de chacune des quatre dimensions de l’HP (sens, autonomie, compétence, influence) dans la prédiction de l’EA au travail et 3) de déterminer si l’âge modère la relation entre l’HP et l’EA au travail. Les résultats de l’étude ont permis de confirmer que le niveau d’HP globale prédit l’EA envers l’organisation, le superviseur et la tâche. Plus spécifiquement, le sens, la compétence et l’influence permettent de prédire l’EA envers l’organisation, l’autonomie et l’influence prédisent l’EA envers le superviseur, alors que le sens et l’autonomie prédisent l’EA envers la tâche. Dans la présente étude, l’âge ne jouait pas de rôle modérateur entre l’HP et l’EA au travail. Ces résultats suggèrent que les pratiques organisationnelles favorisant l’état d’HP sont un levier important et susceptible de favoriser l’engagement affectif des employés envers l’organisation, le superviseur et la tâche, et ce, indépendamment de l’âge des employés.

Les attentes des évaluateurs et des évalués quant à l’évaluation du rendement : une question de perspective

À notre époque, l'amélioration de la productivité retient l'attention de toutes les organisations, particulièrement dans le cas où les gains de productivité sont relativement faibles. Bien que la productivité de la plupart des organisations soit fonction des ressources technologiques, physiques et humaines, nombre d'entre elles n'ont malheureusement pas encore cherché à accroître leur productivité au moyen d'une amélioration du rendement de leurs ressources humaines. Or, l'évaluation du rendement tire son importance dans le fait qu'elle permet une progression simultanée de l'individu et de l'organisation, c'est-à-dire qu'en améliorant le rendement des individus, l'organisation assure son propre développement. De plus, un système d'évaluation du rendement ne peut être efficace que dans la mesure où il répond aux attentes de ses utilisateurs. Or, la plupart des auteurs s'entendent pour dire qu'il est primordial d'engager les principaux utilisateurs du système, à savoir les évaluateurs et les évalués, dans sa conception initiale ou à défaut, dans son amélioration. Les attentes des évaluateurs et des évalués quant à l'évaluation du rendement : une question de perspective. Aujourd'hui, 30 ans après la recherche effectuée à la compagnie Général électrique et quelques milliers de publications, encore très peu d'études se sont intéressées à ce que les évalués et particulièrement les évaluateurs souhaitent retrouver dans un SER [Système d’évaluation du rendement]. Le premier chapitre, intitulé «la problématique», donne une vue d'ensemble de l'étude et des raisons qui la justifie. Au deuxième chapitre, nous présentons une revue de la littérature concernant notre problématique. Pour leur part, les chapitres trois et quatre présentent les fondements théoriques et méthodologiques de l'étude. Enfin, le cinquième chapitre est entièrement consacré à la présentation des résultats.

Sur des estimateurs et des tests non-paramétriques pour des distributions et copules conditionnelles

Pour modéliser un vecteur aléatoire en présence d'une co-variable, on peut d'abord faire appel à la fonction de répartition conditionnelle. En effet, cette dernière contient toute l'information ayant trait au comportement du vecteur étant donné une valeur prise par la co-variable. Il peut aussi être commode de séparer l'étude du comportement conjoint du vecteur de celle du comportement individuel de chacune de ses composantes. Pour ce faire, on utilise la copule conditionnelle, qui caractérise complètement la dépendance conditionnelle régissant les différentes associations entre les variables. Dans chacun des cas, la mise en oeuvre d'une stratégie d'estimation et d'inférence s'avère une étape essentielle à leur utilisant en pratique. Lorsqu'aucune information n'est disponible a priori quant à un choix éventuel de modèle, il devient pertinent d'opter pour des méthodes non-paramétriques. Le premier article de cette thèse, co-écrit par Jean-François Quessy et moi-même, propose une façon de ré-échantillonner des estimateurs non-paramétriques pour des distributions conditionnelles. Cet article a été publié dans la revue Statistics and Computing. En autres choses, nous y montrons comment obtenir des intervalles de confiance pour des statistiques s'écrivant en terme de la fonction de répartition conditionnelle. Le second article de cette thèse, co-écrit par Taoufik Bouezmarni, Jean-François Quessy et moi-même, s'affaire à étudier deux estimateurs non-paramétriques de la copule conditionnelles, proposés par Gijbels et coll. en présence de données sérielles. Cet article a été soumis dans la revue Statistics and Probability Letters. Nous identifions la distribution asymptotique de chacun de ces estimateurs pour des données mélangeantes. Le troisième article de cette thèse, co-écrit par Taoufik Bouezmarni, Jean-François Quessy et moi-même, propose une nouvelle façon d'étudier les relations de causalité entre deux séries chronologiques. Cet article a été soumis dans la revue Electronic Journal of Statistics. Dans cet article, nous utilisons la copule conditionnelle pour caractériser une version locale de la causalité au sens de Granger. Puis, nous proposons des mesures de causalité basées sur la copule conditionnelle. Le quatrième article de cette thèse, co-écrit par Taoufik Bouezmarni, Anouar El Ghouch et moi-même, propose une méthode qui permette d'estimer adéquatement la copule conditionnelle en présence de données incomplètes. Cet article a été soumis dans la revue Scandinavian Journal of Statistics. Les propriétés asymptotiques de l'estimateur proposé y sont aussi étudiées. Finalement, la dernière partie de cette thèse contient un travail inédit, qui porte sur la mise en oeuvre de tests statistiques permettant de déterminer si deux copules conditionnelles sont concordantes. En plus d'y présenter des résultats originaux, cette étude illustre l'utilité des techniques de ré-échantillonnage développées dans notre premier article.

Trois expositions environnementales, un trouble : perturbations endocrine, du métabolisme monocarboné, et du microbiote intestinal maternel pendant la gestation déclenchent des phénotypes de type autistique chez le rat de type sauvage

Les Troubles du Spectre Autistique (TSA) sont caractérisés par deux principaux symptômes : des difficultés de communication sociale et des comportements stéréotypés et intérêts restreints. Les TSA touchent 5 fois plus les garçons que les filles et une augmentation de la prévalence exponentielle et continue a été observée aux États-Unis ces dernières décennies. Cette augmentation ne peut s’expliquer par les facteurs génétiques à eux seuls qui ne représentent que 5 à 15% des cas de TSA. Il est donc indispensable d’identifier de potentiels facteurs de risque environnementaux des TSA. Le but de ce travail est d’étudier différents facteurs environnementaux potentiellement modifiables dans le développement de phénotypes autistiques dans différents modèles précliniques des TSA. Les objectifs spécifiques sont : (i) caractériser les effets neurocomportementaux provoqués par une exposition périnatale simultanée à 5 perturbateurs endocriniens parmi les plus prévalent dans notre environnement quotidien (DEHP, DBP, DiNP, BDE-47, BDE-99) à de faibles doses pertinentes pour l’exposition humaine, (ii) identifier les effets neurocomportementaux associés à une altération périconceptionnelle du microbiote maternelle (iii) déterminer les effets neurocomportementaux associés à une altération périconceptionnelle du métabolisme monocarboné. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent le potentiel de chacun de ces facteurs environnementaux d’altérer le développement cérébral fœtal. Chaque condition expérimentale a provoqué l’apparition de traits autistiques chez les rats, avec des spécificités comportementales pour chaque exposition développementale. Des déficits d’interactions sociales ont été observés dans chaque situation expérimentale, associés soit à de l’anxiété, de l’hyperactivité, des altérations d’intégration sensorimotrice, et/ou des stéréotypies. Cela nous force à considérer les TSA comme une pathologie aux multiples facettes où l’hétérogénéité des tableaux cliniques est représentative de l’hétérogénéité des causes possibles. La multitude des interactions environnementales courantes possibles avec l’épigénome pourrait être à la base de la grande diversité observée dans la sévérité des symptômes et / ou des comorbidités des TSA. Ce travail ouvre des perspectives futures de prévention ciblée des TSA fondées sur de potentielles modifications de l’environnement comme la réduction de l’exposition aux perturbateurs endocriniens, ou des supplémentations en donneurs monocarbonés (e.g. acide folique) et/ou probiotiques.

Sur l'estimation du rapport de deux paramètres d'intensité poissonniens et l'estimation par fonctions de masse prédictives

Ce mémoire est consacré à l'étude du modèle statistique bivarié duquel sont issues deux variables aléatoires conditionnellement indépendantes de loi de Poisson, dont les taux ne sont pas nécessairement égaux. Tout au long de ce mémoire, l'emphase est mise sur le développement d'un cadre bayésien au problème d'estimation paramétrique pour un tel modèle. Deux thèmes principaux y sont abordés : l'inférence statistique du rapport des deux paramètres d'intensité poissonniens et les densités prédictives. Ces problèmes surviennent notamment dans le contexte d'estimation de l'efficacité d'un vaccin développé par Laurent (Laurent, 2012) de même que Laurent et Legrand (Laurent et Legrand, 2012), ou encore, par celui d'estimation de l'efficacité d'un traitement contre le cancer par Lindley (Lindley, 2002). Alors que, dans ces articles, aucune contrainte paramétrique n'est imposée sur le rapport des deux taux poissonniens, une partie du mémoire abordera également ces thèmes lorsqu'il y a une contrainte restreignant le domaine du rapport sur l'intervalle $[0,1]$. Il sera alors possible d'établir des liens avec un article sur les files d'attente d'Armero et Bayarri (Armero et Bayarri, 1994).

Homéostasie des cofacteurs métalliques de la nitrogénase (molybdène et vanadium) chez Azotobacter vinelandii en présence de matières organique et minérale

La fixation biologique d’azote (réduction du N2 atmosphérique, non biodisponible, en ammonium (NH3) bioassimilable) est catalysée par la métalloenzyme nitrogénase. Cette enzyme existe sous trois isoformes chez la bactérie du sol Azotobacter vinelandii: les nitrogénases au molybdène (Mo), au vanadium (V) et au fer (Fe). L’acquisition des métaux cofacteurs constitue un paramètre d’intérêt majeur car Mo et V sont fortement complexés à la matrice (matière organique et oxydes) ce qui peut limiter leur disponibilité. Ces travaux ont montré que la présence d’acide tannique et d’oxydes de fer entraîne des changements majeurs dans la gestion des métaux cofacteurs (Mo et V) chez A. vinelandii. Les stratégies d’acquisition des métaux cofacteurs sont fortement modifiées en présence de ces complexants avec (i) un changement important de la quantité des metallophores produits ainsi que (ii) une acquisition simultanée de Mo et V dans des conditions traditionnellement considérées comme non limitantes en Mo. Ceci se traduit par un changement important dans l’utilisation des nitrogénases; les niveaux de transcrits élevés des gènes nifD et vnfD, spécifiques des nitrogénases au Mo et au V respectivement, suggèrent une utilisation simultanée de ces isoenzymes pour assurer la fixation d’azote. Ce projet a permis de mettre en évidence que face à un stress métallique, l’utilisation des isoformes de la nitrogénase par A. vinelandii est un processus plus versatile que précédemment décrit et que le coût d’acquisition des métaux dans ces conditions constitue un facteur important de la régulation de l’activité des nitrogénases. Ceci suggère que les nitrogénases alternatives pourraient contribuer à la fixation d’azote de manière plus importante que présentement admis.