Deep Learning Approaches for Dynamic Mechanical Analysis of Viscoelastic Fiber Composites

The increased adoption of reinforced polymer (RP) composite materials, driven by eco-design standards, calls for a fine balance between lightness, stiffness, and effective vibration control. These materials are integral to enhancing comfort, safety, and energy efficiency. Dynamic Mechanical Analysis (DMA) characterizes viscoelastic behavior, yet there's a growing interest in using Machine Learning (ML) to expedite the design and understanding of microstructures. In this paper we aim to map microstructures to their mechanical properties using deep neural networks, speeding up the process and allowing for the generation of microstructures from desired properties.Comment: 12 pages, 5 figures, https://hal.science/hal-0425055

A unit-cell mesoscale modelling of biaxial non-crimp-fabric based on a hyperelastic approach

Understanding the mechanical properties of carbon fiber reinforcements is necessary for the simulation of forming processes. A unit-cell mesoscopic model provides a tool to implement virtual material characterizations which can be served as an input for macroscopic modelling, avoiding complex experimental tests and significantly reducing calculation time. Meanwhile, the occurrence of some local defects during the forming process, such as the gapping, would be easier to be detected through a mesoscopic approach. In this research, a novel mesoscale model for biaxial non-crimp fabric is developed based on the geometry measured from the results of X-ray tomography. A hyperelastic constitutive law is applied to the fiber yarns which are considered as a continuous medium. One type of unit-cell model is chosen and validated through a comparison with experimental tests and its in-plane shear behavior is studied

Portraying the hosts: Stellar science from planet searches

Information on the full session can be found on this website: https://sites.google.com/site/portrayingthehostscs18/We present a compendium of the splinter session on stellar science from planet searches that was organized as part of the Cool Stars 18 conference. Seven speakers discussed techniques to infer stellar information from radial velocity, transit and microlensing data, as well as new instrumentation and missions designed for planet searches that will provide useful for the study of the cool stars

Modélisation du comportement dissipatif d'un renfort de composite à fibres continues

L'objectif principal est de déterminer un modèle décrivant le comportement dissipatif d'un renfort de composite à fibres continues soumis à de grandes déformations. Compte ? tenu des caractéristiques d'inextensibilités des fibres constituant le composite, le mode de dissipation suit donc une cinématique de cisaillement simple. Un essai de Picture Frame étant réalisé, il est alors observable que lors de la décharge, la contrainte décrit un retour par un trajet asymptotique. Plusieurs modèles existent pour approcher ce comportement asymptotique mais ne peuvent pas être appliqués dans ce cas particulier sans réduire la simplicité du modèle proposé. En effet, l'unique inconnue du modèle est l'angle de cisaillement plastique. Le couplage entre la décomposition de Green ? Naghdi et de Kröner ? Lee permet de définir l'ensemble des tenseurs fondamentaux uniquement dépendant de la configuration initiale qui est donc connue. Ainsi, pour conserver cette simplicité et décrire ce retour asymptotique, la théorie des dérivées fractionnaires, le modèle proposé par Prager ou encore Popov ne sont pas adaptés. L'objectif est donc d'utiliser le principe du modèle de Mroz en écrivant des lois d'évolutions uniquement dépendantes à l'angle de cisaillement plastique

Modélisation par champ de phase de la cinétique de précipitation dans les alliages Ni-Al, Al-Sc et Al-Zr-Sc

In this work, the isothermal ageing in three intermetallic alloys were studied by phase field simulations. Firstly, we have shown that "inverse" Ni-Al alloys, in which precipitates are disordered and coexist with ordered matrix, reproduce the kinetic way of "direct" Ni-Al alloys. Secondly, a statistical investigation of Al-Sc alloys shows that the LSW theory doesn’t reproduce particle size distribution function for the late stages of coarsening. Also, our simulations show that the competition between chemical and elastic driving forces and interface energy is the origin of "butterfly" shape growth of the isolated Al3Sc precipitates. Finally, the phase field model was adapted to the ternary Al-Zr-Sc alloy to characterize the composition evolution of Al3(Zr,Sc) precipitates during coarsening stage. Our simulations reproduce the core-shell structure of these precipitates and confirm experiments data.Ce travail porte sur l’étude par simulation en champ de phase du vieillissement isotherme de trois alliages intermétalliques. Nous avons montré que les alliages Ni-Al "inverses", dans lesquels les précipités sont désordonnés et coexistent avec la matrice ordonnée, reproduisent le chemin cinétique des alliages Ni-Al "directs". Une étude statistique de l’alliage Al-Sc a montré que la théorie LSW ne reproduit pas la fonction de distribution de taille de particules sur les stades de coalescence avancés. Nos simulations montrent que la compétition entre les forces motrices chimique, élastique et l’énergie d’interface est à l’origine de la croissance en forme de "papillon" des précipités Al3Sc isolés. Enfin, nous avons adapté le modèle de champ de phase pour l’alliage ternaire Al-Zr-Sc afin de caractériser l’évolution de la composition des précipités Al3(Zr,Sc) durant la coalescence. Nos simulations reproduisent la structure coeur-coquille de ces précipités observée expérimentalement

Modélisation par champ de phase de la cinétique de précipitation dans les alliages Ni-Al, Al-Sc et Al-Zr-Sc

In this work, the isothermal ageing in three intermetallic alloys were studied by phase field simulations. Firstly, we have shown that "inverse" Ni-Al alloys, in which precipitates are disordered and coexist with ordered matrix, reproduce the kinetic way of "direct" Ni-Al alloys. Secondly, a statistical investigation of Al-Sc alloys shows that the LSW theory doesn't reproduce particle size distribution function for the late stages of coarsening. Also, our simulations show that the competition between chemical and elastic driving forces and interface energy is the origin of "butterfly" shape growth of the isolated Al3Sc precipitates. Finally, the phase field model was adapted to the ternary Al-Zr-Sc alloy to characterize the composition evolution of Al3(Zr,Sc) precipitates during coarsening stage. Our simulations reproduce the core-shell structure of these precipitates and confirm experiments data.Ce travail porte sur l'étude par simulation en champ de phase du vieillissement isotherme de trois alliages intermétalliques. Nous avons montré que les alliages Ni-Al "inverses", dans lesquels les précipités sont désordonnés et coexistent avec la matrice ordonnée, reproduisent le chemin cinétique des alliages Ni-Al "directs". Une étude statistique de l'alliage Al-Sc a montré que la théorie LSW ne reproduit pas la fonction de distribution de taille de particules sur les stades de coalescence avancés. Nos simulations montrent que la compétition entre les forces motrices chimique, élastique et l'énergie d'interface est à l'origine de la croissance en forme de "papillon" des précipités Al3Sc isolés. Enfin, nous avons adapté le modèle de champ de phase pour l'alliage ternaire Al-Zr-Sc afin de caractériser l'évolution de la composition des précipités Al3(Zr,Sc) durant la coalescence. Nos simulations reproduisent la structure coeur-coquille de ces précipités observée expérimentalement

Modélisation par champ de phase de la cinétique de précipitation dans les alliages Ni-Al, Al-Sc et Al-Zr-Sc

In this work, the isothermal ageing in three intermetallic alloys were studied by phase field simulations. Firstly, we have shown that "inverse" Ni-Al alloys, in which precipitates are disordered and coexist with ordered matrix, reproduce the kinetic way of "direct" Ni-Al alloys. Secondly, a statistical investigation of Al-Sc alloys shows that the LSW theory doesn't reproduce particle size distribution function for the late stages of coarsening. Also, our simulations show that the competition between chemical and elastic driving forces and interface energy is the origin of "butterfly" shape growth of the isolated Al3Sc precipitates. Finally, the phase field model was adapted to the ternary Al-Zr-Sc alloy to characterize the composition evolution of Al3(Zr,Sc) precipitates during coarsening stage. Our simulations reproduce the core-shell structure of these precipitates and confirm experiments data.Ce travail porte sur l'étude par simulation en champ de phase du vieillissement isotherme de trois alliages intermétalliques. Nous avons montré que les alliages Ni-Al "inverses", dans lesquels les précipités sont désordonnés et coexistent avec la matrice ordonnée, reproduisent le chemin cinétique des alliages Ni-Al "directs". Une étude statistique de l'alliage Al-Sc a montré que la théorie LSW ne reproduit pas la fonction de distribution de taille de particules sur les stades de coalescence avancés. Nos simulations montrent que la compétition entre les forces motrices chimique, élastique et l'énergie d'interface est à l'origine de la croissance en forme de "papillon" des précipités Al3Sc isolés. Enfin, nous avons adapté le modèle de champ de phase pour l'alliage ternaire Al-Zr-Sc afin de caractériser l'évolution de la composition des précipités Al3(Zr,Sc) durant la coalescence. Nos simulations reproduisent la structure coeur-coquille de ces précipités observée expérimentalement

Modélisation par champ de phase de la cinétique de précipitation dans les alliages Ni-Al, Al-Sc et Al-Zr-Sc

In this work, the isothermal ageing in three intermetallic alloys were studied by phase field simulations. Firstly, we have shown that "inverse" Ni-Al alloys, in which precipitates are disordered and coexist with ordered matrix, reproduce the kinetic way of "direct" Ni-Al alloys. Secondly, a statistical investigation of Al-Sc alloys shows that the LSW theory doesn’t reproduce particle size distribution function for the late stages of coarsening. Also, our simulations show that the competition between chemical and elastic driving forces and interface energy is the origin of "butterfly" shape growth of the isolated Al3Sc precipitates. Finally, the phase field model was adapted to the ternary Al-Zr-Sc alloy to characterize the composition evolution of Al3(Zr,Sc) precipitates during coarsening stage. Our simulations reproduce the core-shell structure of these precipitates and confirm experiments data.Ce travail porte sur l’étude par simulation en champ de phase du vieillissement isotherme de trois alliages intermétalliques. Nous avons montré que les alliages Ni-Al "inverses", dans lesquels les précipités sont désordonnés et coexistent avec la matrice ordonnée, reproduisent le chemin cinétique des alliages Ni-Al "directs". Une étude statistique de l’alliage Al-Sc a montré que la théorie LSW ne reproduit pas la fonction de distribution de taille de particules sur les stades de coalescence avancés. Nos simulations montrent que la compétition entre les forces motrices chimique, élastique et l’énergie d’interface est à l’origine de la croissance en forme de "papillon" des précipités Al3Sc isolés. Enfin, nous avons adapté le modèle de champ de phase pour l’alliage ternaire Al-Zr-Sc afin de caractériser l’évolution de la composition des précipités Al3(Zr,Sc) durant la coalescence. Nos simulations reproduisent la structure coeur-coquille de ces précipités observée expérimentalement