Combined shear/compression structural testing of asymmetric sandwich structures

Asymmetric sandwich technology can be applied in the design of lightweight, non-pressurized aeronautical structures such as those of helicopters. A test rig of asymmetric sandwich structures subjected to compression/shear loads was designed, validated, and set up. It conforms to the standard certification procedure for composite aeronautical structures set out in the “test pyramid”, a multiscale approach. The static tests until failure showed asymmetric sandwich structures to be extremely resistant, which, in the case of the tested specimen shape, were characterized by the absence of buckling and failure compressive strains up to 10,000 μ strains. Specimens impacted with perforation damage were also tested, enabling the original phenomenon of crack propagation to be observed step-by-step. The results of the completed tests thus enable the concept to be validated, and justify the possibility of creating a much larger machine to overcome the drawbacks linked to the use of small specimens

Surface Plasmon - Guided Mode strong coupling

It is shown that it is possible to realize strong coupling between a surface plasmon and a guided mode in a layered structure. The dispersion relation of such a structure is obtained through the S-matrix algorithm combined with the Cauchy integral technique that allows for rigorous computations of complex poles. The strong coupling is demonstrated by the presence of an anticrossing in the dispersion diagram and simultaneously by the presence of a crossing in the loss diagram. The temporal characteristics of the different modes and the decay of the losses in the propagation of the hybridized surface plasmons are studied

Bacterial Hsp90 Facilitates the Degradation of Aggregation-Prone Hsp70-Hsp40 Substrates.

In eukaryotes, the 90-kDa heat shock proteins (Hsp90s) are profusely studied chaperones that, together with 70-kDa heat shock proteins (Hsp70s), control protein homeostasis. In bacteria, however, the function of Hsp90 (HtpG) and its collaboration with Hsp70 (DnaK) remains poorly characterized. To uncover physiological processes that depend on HtpG and DnaK, we performed comparative quantitative proteomic analyses of insoluble and total protein fractions from unstressed wild-type (WT) Escherichia coli and from knockout mutants ΔdnaKdnaJ (ΔKJ), ΔhtpG (ΔG), and ΔdnaKdnaJΔhtpG (ΔKJG). Whereas the ΔG mutant showed no detectable proteomic differences with wild-type, ΔKJ expressed more chaperones, proteases and ribosomes and expressed dramatically less metabolic and respiratory enzymes. Unexpectedly, we found that the triple mutant ΔKJG showed higher levels of metabolic and respiratory enzymes than ΔKJ, suggesting that bacterial Hsp90 mediates the degradation of aggregation-prone Hsp70-Hsp40 substrates. Further in vivo experiments suggest that such Hsp90-mediated degradation possibly occurs through the HslUV protease

Effect of defects combined with impact damage on compressive residual strength in curved CFRP specimen

International audienceThis work reports the results of a test campaign conducted on curved carbon–epoxy​ specimens subjected to impact damage combined with manufactured embedded wrinkle defects in order to study the influence of this combination on the compressive strength. A numerical model was used to model wrinkle defects and to carry out a numerical study of their influence on impact and compression after impact (CAI) tests. The model produced acceptable results for low misalignments but for higher levels the model failed. Investigations conducted in this work suggest that damage tolerance studies should consider impact, rather than wrinkle defects, as a priority

Modélisation de l'indentation des structures sandwichs à peaux métalliques

Une modélisation de l'indentation des structures sandwichs à peaux métallique et âme en nid d'abeille est présentée dans cette étude. Cette recherche s'effectue dans le cadre plus général de l'étude de l'impact basse vitesse/basse énergie sur les structures sandwichs en considérant que l'équivalence statique/dynamique est valable pour les structures et gammes d'impact étudiés. Le point-clef de la modélisation est de pouvoir représenter de manière simple et robuste numériquement le comportement non-linéaire du nid d'abeille à l'écrasement. Afin de décrire de manière plus explicite que dans la littérature les plissements du nid d'abeille constatés expérimentalement, une étude phénoménologique est d'abord réalisée. Il s'avère que le comportement à l'écrasement est piloté par les arêtes verticales de la structure cellulaire. Un modèle analytique simple d'indentation du nid d'abeille seul peut alors être proposé. Il est in fine basé uniquement sur une loi de comportement obtenue par un essai de compression uniforme. Ce modèle permet une très bonne simulation de l'indentation des structures nid d'abeille seules pour diverses géométries d'indenteur. Dans un deuxième temps, l'indentation des structures sandwichs à peaux métalliques et âme nid d'abeille est étudiée. Un modèle éléments finis est proposé dans lequel le nid d'abeille est modélisé par une grille de ressorts non-linéaires verticaux. Les ressorts représentent les arêtes verticales du nid d'abeille. En utilisant la loi expérimentale obtenue lors de l'essai de compression uniforme, il est alors aussi possible de corréler correctement les lois de contact d'essais d'indentation statique de structure sandwich à nid d'abeille NomexTM et à peaux métalliques. Les résultats obtenus par cette approche pourront a priori être étendus au cas des structures sandwichs à peaux composites et à la détermination de la résistance après impact de ces structures

Étude expérimentale et modélisation du comportement en compression des structures nid d'abeille

Dans le domaine aéronautique les impacts, même de faible énergie, sur des structures sandwichs à âme nid d'abeille posent des problèmes majeurs en terme de résistance résiduelle. La modélisation de l'endom magement dû à l'impact nécessite la connaissance préliminaire du comportement du nid d'abeille en compression. Des essais réalisés en compression quasi-statique uniforme sur des pains de nids d'abeille en différents matériaux (Nomex, Aluminium et Canson) permettent de décomposer la séquence de formation du pli et les facteurs influents. Ces essais tendent à montrer que la force de compression transite essentiellement par les arêtes verticales du nida. Des essais complémentaires sur un motif d'arête confirme cette analyse. La modélisation issue de cette analyse propose, pour connaître la réponse d'une structure nid d'abeille en compression ou indentation, de déterminer la réponse individuelle d'une arête verticale par un essai de compression uniforme. A partir de la loi expérimentale obtenue, la réponse à l'indentation de la structure sandwich est la superposition de la réponse des arêtes pour la forme d'indenteur et la profondeur d'indentation considérée. Une bonne corrélation essais/calcul est obtenue lors d'essais de validation sur nida Nomex avec diverses formes d'indenteurs. La méthode proposée est générale et peut être étendue à divers matériaux cellulaires

Local buckling on large sandwich panels applied to light aviation: Experimental and computation dialogue

International audienceWrinkling is a local buckling phenomenon in sandwich structures subjected to compression and shear loading that is challenging for the aircraft design engineer. Numerous wrinkling models are proposed in the literature but historical formulas developed after the Second World War are still widely used by the industry with important knock down factors. Theoryexperiment correlation should be the final step in validating and evaluating the models. This article presents an experimental-computational dialogue on structural tests on large sandwich panels of dimensions 558 x 536 mm 2 representative of the design used in light aviation. The panels were subjected to compressive and shear loading by using the VERTEX test bench and wrinkling failures were observed. Comparisons are first made with linea

Mode I delamination R-Curve in poplar laminated veneer lumber

International audienceRecent studies have shown that plywood and laminated veneer lumber are very efficient crashworthiness materials. Therefore, there is a need to determine the fracture toughness of these wood composite materials to be able to model their static and dynamic damage behavior. This study reports the results of the delamination propagation of plywood under mode I loading. Two different double cantilever beam specimens made of poplar were compared: one with an interfacial fiber orientation of 0°/0° and the second with 0°/90°. Failure scenarios and patterns are analyzed to establish a comparison between the two configurations and compute consistent R-curves