Hepatic mitochondrial energetics during catch-Up fat with high-Fat diets rich in lard or safflower oil

We have investigated whether altered hepatic mitochondrial energetics could explain the differential effects of high-fat diets with low or high ω6 polyunsaturated fatty acid content (lard vs. safflower oil) on the efficiency of body fat recovery (catch-up fat) during refeeding after caloric restriction. After 2 weeks of caloric restriction, rats were isocalorically refed with a low-fat diet (LF) or high-fat diets made from either lard or safflower oil for 1 week, and energy balance and body composition changes were assessed. Hepatic mitochondrial energetics were determined from measurements of liver mitochondrial mass, respiratory capacities, and proton leak. Compared to rats refed the LF, the groups refed high-fat diets showed lower energy expenditure and increased efficiency of fat gain; these differences were less marked with high-safflower oil than with high-lard diet. The increase in efficiency of catch-up fat by the high-fat diets could not be attributed to differences in liver mitochondrial activity. By contrast, the lower fat gain with high-safflower oil than with high-lard diet is accompanied by higher mitochondrial proton leak and increased proportion of arachidonic acid in mitochondrial membranes. In conclusion, the higher efficiency for catch-up fat on high-lard diet than on LF cannot be explained by altered hepatic mitochondrial energetics. By contrast, the ability of the high-safflower oil diet to produce a less pronounced increase in the efficiency of catch-up fat may partly reside in increased incorporation of arachidonic acid in hepatic mitochondrial membranes, leading to enhanced proton leak and mitochondrial uncoupling

Modeling of twist drills wear by a temperature-dependent friction law

International audienceIn this paper an analytical model is developed which predicts thrust force in the drilling with a twist drill. The thermomechanical properties are accounted for to describe the material flow in the primary shear zone and at the element-chip interface. The chip flow is determined by the assumption that the friction force on the tool face is collinear to the chip flow direction. The model permits to predict the chip flow direction, the contact length between the chip and the tool and the temperature distribution at the tool-chip interface which has an important effect on the tool wear. A temperature friction law is introduced as (mu) over bar = (mu(0)) over bar [1 - ((T) over bar (int)/T-f)(q)) and the pressure on the tool-chip interface was modeled as p(Z(fl)) = p(0)(1 - Z(fl)/I-c) where (T) over bar (int) is the mean temperature in the shear interface and I-C is the contact length between the chip and the drill. Using the thermo-viscoplastic model and the temperature friction law, the tangential forces, friction coefficient and contact length on the cutting element as a function of radius, for different feed rate and cutting speed, are obtained. The proposed model results are compared with experimental results and good agreement is obtained. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved

Études numérique et expérimentale des grandeurs mesurables en indentation sphérique : influence du frottement et du mode d'écrouissage du matériau

Les résultats d'indentation sphérique obtenus expérimentalement sur des aciers au carbone ayant subi un traitement de globulisation sont comparés à ceux obtenus numériquement. L'étude des courbes d'indentation montre que le frottement a une influence négligeable sur la courbe de chargement et faible sur la courbe de déchargement. Les simulations numériques montrent que le type d'écrouissage, isotrope ou cinématique, a une influence non négligeable sur la courbe de décharge. Le retour du matériau est beaucoup plus important dans le cas d'un écrouissage cinématique surtout à la fin de la décharge. L'étude de la morphologie des empreintes confirme ce résultat. La morphologie des empreintes obtenue numériquement montre aussi que la hauteur de bourrelet est influencée faiblement par le type d'écrouissage et fortement par le frottement. La hauteur du bourrelet diminue avec l'augmentation du coefficient de frottement. Cette étude montre que les calculs par éléments finis effectués en considérant une loi de comportement élasto-plastique isotrope, écrouissable avec un écrouissage cinématique non nul et un coefficient de frottement non nul entre le matériau et l'indenteur, permettent d'obtenir des résultats numériques d'indentation très proches de ceux obtenus expérimentalement

Identification des paramètres de lois de comportement des métaux par test d'indentation sphérique

Nous présentons de récents résultats obtenus dans la caractérisation du comportement mécanique des métaux par un test d'indentation sphérique. Une première approche développée précédemment par les auteurs a été appliquée à trois aciers présentant des microstructures différentes. Cette approche est basée sur l'inversion d'un modèle de la courbe de chargement F(h) et permet d'obtenir, dans certains cas, une bonne approximation de la courbe de traction du matériau. Nous présentons l'application de cette approche par l'utilisation de deux indenteurs dont l'un n'a pas un profil parfaitement sphérique. Il est alors démontré que les théories de l'indentation sphérique peuvent être appliquées sur ce type d'indenteur avec une fonction de correction adéquate. De plus, le cas de l'acier austénitique 316L a révélé l'importance de l'écrouissage de surface et de la préparation de l'échantillon. L'hypothèse d'un comportement élasto-plastique à écrouissage isotrope n'étant pas suffisante pour décrire correctement la totalité de la courbe d'indentation, nous proposons l'application de la méthode inverse pour déterminer les paramètres de la loi à écrouissage mixte de Chaboche

Apport des essais d'indentation pour la modélisation du comportement mécanique d'un polymère semi-cristallin

L'objectif de cette étude est la caractérisation expérimentale et la modélisation du comportement mécanique du polypropylène (PP). Des essais de caractérisation mécanique (traction, flexion et indentation) sont réalisés pour déterminer le comportement du matériau. La loi de comportement macroscopique de ce polymère semi-cristallin est construite à partir du comportement mécanique de ses phases (amorphe et cristalline) et d'une démarche d'homogénéisation. En analysant les propriétés macroscopiques en élasticité pour différents taux de cristallinité, un modèle micromécanique autocohérent généralisé est retenu. Le motif est constitué de la phase amorphe incluse dans la phase cristalline. Dans le domaine non linéaire, cette formulation est étendue en considérant un comportement viscoélastique pour la phase amorphe et élastoviscoplastique pour la phase cristalline. Cette loi est intégrée dans le code de calcul par éléments finis Abaqus$^{\circledR}$. Les paramètres matériau du modèle sont identifiés par l'intermédiaire du logiciel SiDoLo sur les essais de traction et d'indentation. Ces tests ont permis de mettre en évidence une dissymétrie de comportement de ce polymère vis-à-vis du signe de la partie sphérique de la contrainte. Les paramètres du modèle sont identifiés en respectant les conditions d'auto-cohérence. Afin de valider la démarche, des essais de flexion sont réalisés pour tester le caractère prédictif du modèle développé

Comparaison entre les déformations représentatives de l’indentation Vickers et de l’indentation sphérique

Le concept de déformation représentative est souvent employé lors de la détermination de la loi d’écrouissage d’un matériau par indentation. Une nouvelle méthodologie de détermination de la déformation représentative en indentation Vickers et sphérique est présentée dans cet article. Les résultats obtenus à partir de cette méthodologie montrent qu’il n’existe pas de constante universelle de déformation représentative indépendante des paramètres mécaniques des matériaux indentés par des pénétrateurs Vickers et sphérique. Il est montreégalement que la déformation représentative de l’indentation Vickers ou sphérique est beaucoup plus faible lorsque celle-ci est obtenue à partir de courbe d’indentation, F-h, plutôt qu’à partir de la relation entre l’effort appliqué et le rayon de contact, F-a. En choisissant une même déformation représentative en indentation sphérique et en indentation Vickers, les résultats montrent que le même facteur de confinement est obtenu. Ce résultat montre qu’il est possible de trouver une analogie parfaite entre ces deux types d’indentation. Les valeurs de déformations représentatives obtenues montrent que la prise en compte simultanée des relations F-a et F-h permet à priori de caractériser la loi d’écrouissage à deux paramètres inconnus d’un matériau indenté. Dans le cas de l’indentation sphérique, l’identification d’une loi d’écrouissage d’un matériau à partir de F-a et de F-h doit amener à une détermination plus précise de la loi d’écrouissage σ-ε