Localisation de la rupture à l'aide des splines en plasticité parfaite

par Philippe Vaquez

Thèse de doctorat en Analyse numérique

Sous la direction de Roger Temam.

Soutenue en 1986

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    L’étude du comportement de B. Linens en fermenteur est entreprise sur un milieu à base de L-lactate et d’une peptone caséique. La première partie présente la réalisation d’un plan d’expériences pour mettre en évidence l’effet de 3 facteurs, le pH (7,5-8,5), la température (20-30°C), et l’oxygène dissous (40-60% de la saturation), tous 3 régulés au cours de la culture, sur plusieurs paramètres de croissance et de métabolisme à des temps caractéristiques : temps de latence, temps de fin de phase exponentielle, temps de fin de phase de ralentissement et temps final. La valeur de ces temps, la densité optique (D. O. ) de la culture, la quantité de lactate et d’acides aminés demeurant présents, ainsi que l’ammoniac produis à ces temps sont analysés. Par ailleurs, la valeur du temps de génération est déduite de représentations graphiques. Un modèle logistique de croissance a été également utilisé pour une meilleure précision, et les paramètres suivants ont été déduits : temps pour attendre 2. 5, 35, et 80% de la D. O. Maximale, valeur ajustée de ce maxima, vitesse maximale et moyenne de croissance. Les données fournies par les régulations de pH et d’oxygène dissous ont été également analysées aux mêmes temps caractéristiques. Les résultats les plus satisfaisants sont obtenus par l’analyse de variance sur l’ensemble des conditions expérimentales et le paramètre temps de génération. Ils révèlent un important effet quadratique de l’oxygène, une liaison très importante entre les 3 facteurs, et des termes tous positifs. Le temps de génération diminue entre 40 et 50% d’oxygène et augmente au-delà. Les variations des autres paramètres sont moins bien expliquées, mais il ressort que la valeur maximale de la D. O. Est indépendante des niveaux des facteurs. La disparition des substrats n’indique pas d’effet de facteurs compte-tenu du manque de précision des mesures, sauf un effet linéaire, quadratique, et cubique de l’oxygène : ses niveaux 40 et 60% entraînent une consommation incomplète des substrats par comparaison au niveau 45-55% mais la croissance est-elle achevée dans ces cultures ? B. Linens produit de l’ammoniac, qu’il reconsomme, apparemment lorsque la concentration d’acides aminés présents diminue, ceci étant révélé par des régressions statistiques significatives. Il consomme préférentiellement certains acides aminés (arginine, tyrosine, phénylalaline) et produit dans certains cas de l’ornithine. Ses activités de production d’arômes sont mises en évidence qualitativement par des reniflages. L’utilisation d’un inoculum de cellules lyophilisées a entraîné l’allongement des temps de latence, et une consommation accrue en oxygène. Les quantités de neutralisant semblent dépendre plus des taux de croissance que des conditions de culture. Quelques expérimentations supplémentaires réalisées avec des milieux de concentrations différentes, et présentées en partie 2 ont indiqué que : - le lactate n’est pas limitant – certains acides aminés préférentiellement consommés doivent être limitants, et leur disparition entraîne la chute rapide des taux de croissance – l’ammoniac est produit lorsque la source azotée est présente en quantité supérieure à la source carbonée – les rendements faibles en biomasse dans les cas de milieux à forte concentration en lactate peuvent s’expliquer par un terme de maintenance. Quelques essais de modélisation de la production de biomasse et de disparition des substrats sont réalisés, mais la complexité des milieux employés empêche de conclure.

  • Titre traduit

    Fracture localization using splines in perfect plasticity


  • Résumé

    This study presents the behaviour of Brevibacterium linens in a fermentor on a L-lactate and casamino acids medium. The first part consists of an experimental design used to point out the effect of 3 factors: the pH (7,5-8,5), the temperature (20-30°C) and the dissolved oxygen concentration (40-60% of the saturation), both of them controlled during the culture, on growth and metabolism parameters at different times: lag time, end of exponential growth, end of the falling back of growth and final time. The values of these times, the absorbance (D. O. ) of the culture, the concentration of lactate and amino acids, and produced ammonia at these times were analysed. The value of generation time was deduced from graphical response. The logistic law was used to improve growth data precision, and the following parameters were deduced: time to reach 2. 5, 35, and 80% of the maximal O. D. , value of this maximum, maximal and mean growth rate. Data obtained from the pH and dissolved oxygen controls at the same typical times were also analysed. The most important results were obtained from the variance analysis on the overall experimental conditions and on the generation time parameter: they showed an important quadratic effect of oxygen, an important interaction between the 3 factors, and positive effects. The generation time decreased between 40% and 50% of dissolved oxygen and increased beyond this level. The other parameters were less explained, but it appeared that the value of maximal growth is factors independent. The substrate consumption pointed out no factor effect, with the obtained precision, except a linear, quadratic and cubic effect of dissolved oxygen: tested at the levels 40 and 60%, this factor leads to incomplete substrate consumption, compared with the level 45-55%. But, is the maximal growth achieved in the case of these cultures? B. Linens produced ammonia which is absorbed with the amino acids, this fact pointed out by linear regressions statistically significant. A preferential consumption of a few amino acids (arginine, tyrosine and phenylalanine) has been detected, as ornithine production in some circumstances. His aroma production activities were pointed out qualitatively by sniffing. The freeze dryed suspension showed longer lag periods, and a greater oxygen consumption. The volumes of acid or alkali used to maintain the pH seemed to be more dependent on growth than on culture conditions. Some additional experiments presented in part 2, with mediums of different substrate concentrations showed that: - lactate is not limitant – some amino acids absorbed may be limitant, and decrease in growth rate may be explained by their removing – the low growth yields found in case of high lactate concentration medium may be explained by maintenances effects. Modelisation of biomass production and substrate consumption was tested, but the medium complexity prevented to do it.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (120 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 117-120

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  • Cote : 0g ORSAY(1986)379
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  • Cote : TH2014-034388
  • Bibliothèque : Bibliothèque Mathématique Jacques Hadamard (Orsay, Essonne).
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  • Cote : VAQU
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