Qualitative non-destructive testing of concrete-like materials

International audienceIn this paper we explore the capacity of Qualita-tive Inversion Methods to detect macroscopic cracks or a lattice of small cracks in concrete-like materi-als. These materials are difficult to probe since the heterogeneities size inside the medium and the wave-length of classically used sensors are of the same order of magnitude. We shall demonstrate how this diffi-culty can be avoided in the case of macroscopic cracks by using so-called differential measurements and ap-plication of the Linear Sampling Method. For a lat-tice of small cracks we rather propose to construct a macroscopic indicator based on the eigenvalues of a suitable transmission problem. Introduction We are interested in using elastic waves to perform complete non destructive testing of concrete-like ma-terials. The main difficulty in controlling concrete is its heterogeneous nature. Concrete is made of cement paste, water and aggregates. After a drying period, this mixture results in a heterogeneous material. As far as waves propagation is concerned, the main char-acteristics is the difference of celerity between aggre-gates and cement paste, especially as the wavelength and the size of the aggregates are similar, thus, in what follows, we will model concrete as a biphasic material.This concrete-like material has the following properties: the celerity of pressure wave is 5700ms −1 in aggregates and 4300ms −1 in cement paste. Defect Figure 1: Simulated concrete and numerical set-up for direct and inverse proble

Using Buckingham's π\pi Theorem for Multi-System Learning Transfer: a Case-study with 3 Vehicles Sharing a Database

Learning schemes for planning and control are limited by the difficulty of collecting large amounts of experimental data or having to rely on high-fidelity simulations. This paper explores the potential of a proposed learning scheme that leverages dimensionless numbers based on Buckingham's $\pi$ theorem to improve data efficiency and facilitate knowledge sharing between similar systems. A case study using car-like robots compares traditional and dimensionless learning models on simulated and experimental data to validate the benefits of the new dimensionless learning approach. Preliminary results show that this new dimensionless approach could accelerate the learning rate and improve the accuracy of the model and should be investigated further

Méthode de modélisation de la performance sismique des piliers de ponts en béton armé.

Les codes de conception des ponts sont en mode de transition vers la conception basée sur la performance (CBP) et il n’est pas encore clair comment les critères de conception peuvent répondre aux différents critères de performance pour différentes classes de ponts. Dans ce projet, une approche locale est utilisée pour prédire la performance locale des piles de ponts en béton armé soumises à des charges sismiques. La performance locale est liée à la résistance résiduelle (exigence fonctionnelle) et au besoin de réparations postséisme (réparabilité et coûts de cycle de vie). La performance locale d’une pile de pont est liée à l’ouverture des fissures, au taux de renforcement, au flambement et à la rupture des barres longitudinales, et aux dommages irréversibles en compression du béton. Le document présente une technique de modélisation qui prédit la performance locale des piles. Le modèle du béton tient compte du confinement, du raidissement en traction et du comportement cyclique du béton à l’aide des équations du modèle de Laborderie (1991), un modèle basé sur la mécanique d’endommagement. Le modèle inclut les effets du flambement en considérant les barres longitudinales comme éléments individuels dans la région de la rotule plastique. Le flambement est modélisé en introduisant une excentricité initiale représentant l’expansion du béton en compression. Les modèles de comportement des matériaux ont été introduits au logiciel Opensees. Des outils spécifiques de post-traitement permettent d’évaluer la performance locale d’une pile de pont soumis à un tremblement de terre. La technique de modélisation est utilisée pour prédire le comportement de plusieurs piles de ponts testés en compression et flexion cyclique (tests pseudostatistiques) par Lehman et al. (2000) et Calderone et al. (2001) et peut être utilisée pour des piles testées de manière pseudodynamique pour simuler un véritable tremblement de terre. Les prédictions sont proches des valeurs expérimentales au niveau global (diagrammes d’enveloppe force-déplacement et le comportement hystérétique). En ce qui concerne la prédiction de la performance à un niveau local, le modèle prédit bien les déformations locales et les états limites pour des ductilités en déplacement allant jusqu’à 3. Pour des ductilités en déplacement supérieures à 3, le flambement et la rupture des barres sont bien prédits pour 50% des piliers. D’autres piliers devraient être testés afin de valider et d’améliorer la méthode de prédiction de ces états limites. La méthode peut être utilisée pour déterminer et valider les critères de conception par rapport aux critères de performance dans une optique de conception performancielle des piliers de ponts en béton armé

Unraveling the role of non-coding rare variants in epilepsy and its subtypes with deep learning

The discovery of new variants has slowed down in recent years in epilepsy studies, despite the use of very large cohorts. Consequently, most of the heritability is still unexplained. Rare non-coding variants have been largely ignored in studies on epilepsy, although non-coding single nucleotide variants can have a significant impact on gene expression. We had access to whole genome sequencing (WGS) from 247 epilepsy patients and 377 controls. To assess the functional impact of non-coding variants, ExPecto, a deep learning algorithm was used to predict expression change in brain tissues. We compared the burden of rare non-coding deleterious variants between cases and controls. Rare non-coding highly deleterious variants were significantly enriched with Genetic Generalized Epilepsy (GGE), but not with Non-Acquired Focal Epilepsy (NAFE) or all epilepsy cases when compared with controls. In this study, we showed that rare non-coding deleterious variants are associated with epilepsy, specifically with GGE. Larger WGS epilepsy cohort will be needed to investigate those effects at a greater resolution. Nevertheless, we demonstrated the importance of studying non-coding regions in epilepsy, a disease where new discoveries are scarce

Contrôle par vecteurs d'influence pour les robots à actionneurs cellulaires binaires

La robotique actuelle est principalement limitée à des tâches de positionnement rapide d'outils. En effet, malgré beaucoup d'efforts de recherche et développement, les robots classiques ont peu de succès pour les tâches d'interaction avec des environnements incertains. De plus, la faible densité massique de puissance des systèmes d'actionnement classique (moteur électrique, réducteur et joint) est contraignante pour les robots mobiles et les mécanismes des véhicules où la masse est critique. Le laboratoire CAMUS explore une nouvelle architecture robotique qui consiste à remplacer les composants complexes (joints, roulements, engrenages, moteurs, etc.) par une structure flexible incluant plusieurs éléments actifs (muscles artificiels). Les avantages d'une telle architecture sont la légèreté, la redondance des actionneurs et la faible impédance passive, des atouts particulièrement intéressants pour la robotique et les mécanismes en aérospatiale. Cette approche est étudiée dans un premier temps en développant des robots constitués d'un corps flexible en polymère incluant plusieurs petits muscles pneumatiques intégrés. Ce mémoire documente le développement d'une méthode de contrôle adaptée à cette nouvelle architecture, car les méthodes classiques ne sont pas applicables. La méthode de contrôle proposée, le contrôle par vecteur d'influence, permet de contrôler une sortie vectorielle (multivariable), comme une position où une force, en recrutant des actionneurs selon leurs vecteurs d'influence sur cette sortie. La méthode ne nécessite pas de modèle analytique car les vecteurs d'influence sont identifiés expérimentalement, ce qui s'avère un atout majeur puisque qu'il est très difficile d'obtenir des modèles précis de systèmes cellulaires. Pour le contrôle en position, le contrôleur proposé utilise une approche probabiliste et un algorithme génétique pour déterminer la combinaison optimale d'actionneurs à recruter. Pour le contrôle de mouvements continus, le contrôleur utilise une approche par surface de glissement et une loi de contrôle indépendante pour chacun des actionneurs. La méthode de contrôle proposée est validée expérimentalement sur un robot prototype utilisant vingt muscles pneumatiques binaires intégrés dans une structure souple en polymère. Les résultats expérimentaux confirment 1'efficacité de la méthode et son habileté à tolérer des perturbations massives et des pannes d'actionneurs

Quantum confinement effects in Pb Nanocrystals grown on InAs

In the recent work of Ref.\cite{Vlaic2017-bs}, it has been shown that Pb nanocrystals grown on the electron accumulation layer at the (110) surface of InAs are in the regime of Coulomb blockade. This enabled the first scanning tunneling spectroscopy study of the superconducting parity effect across the Anderson limit. The nature of the tunnel barrier between the nanocrystals and the substrate has been attributed to a quantum constriction of the electronic wave-function at the interface due to the large Fermi wavelength of the electron accumulation layer in InAs. In this manuscript, we detail and review the arguments leading to this conclusion. Furthermore, we show that, thanks to this highly clean tunnel barrier, this system is remarkably suited for the study of discrete electronic levels induced by quantum confinement effects in the Pb nanocrystals. We identified three distinct regimes of quantum confinement. For the largest nanocrystals, quantum confinement effects appear through the formation of quantum well states regularly organized in energy and in space. For the smallest nanocrystals, only atomic-like electronic levels separated by a large energy scale are observed. Finally, in the intermediate size regime, discrete electronic levels associated to electronic wave-functions with a random spatial structure are observed, as expected from Random Matrix Theory.Comment: Main 12 pages, Supp: 6 page

Moon Prism Boys: The Magical Boy as Queering Device

Through a queer lens, this thesis examines the role that the magical boy character plays in the manga Magical Boy Majorian (2007-2008), and in season 15 of the popular magical girl genre anime franchise Pretty Cure, entitled Hugtto! PreCure (2018-2019). Using queer theory and gender studies research, this thesis argues that the magical boy figure challenges problematic forms of masculinity by performing what I call ‘shōjoness,’ a particular form of feminine aesthetic mainly found in shōjo (for girls) manga, and anime. The thesis contends that henshin (transformation) sequences allow a space for gender negotiation, which disrupts a heteronormative structure through the crossing, and blending, of gender expression and form. Acting as what Sedgwick calls a queer survival object (1993), the magical boy becomes a site for queer representation, but also what I call a queering device. In other words, this thesis argues that Majorian and Hugtto serve as escapes from the burden of heteronormativity, while also holding to some extent the power to inspire change in attitudes toward queerness within, and beyond the pages of the manga, or the screen of anime. Analyzing key scenes from both works mentioned above, this thesis explores how medium specificity (manga structure, and animation techniques) renders queerness by contrasting it with more standard ways of drawing, and animating, consequently challenging normative ways of being. Informed by Scott McCloud’s theorizing of the gutter, Thomas Lamarre’s work on the interval, and Sara Ahmed’s discussion on queer orientation, Moon Prism Boys frames particular forms of interstices as spaces that have the potential to positively disturb a monolithic form of masculinity when brought into contact with queerness

À travers la flamme : de la contre-culture américaine au Glass Pipe Art Movement

L'objectif de ce mémoire est d'offrir une ethnographie d'une sous-culture artistique, celle des souffleurs de verre qui fabriquent des pipes destinées à la consommation de cannabis (Glass Pipe Art Movement). En me basant sur les concepts de sous-culture/contre-culture, de marginalité, de communauté virtuelle et de cooptation, je tente de comprendre comment cette culture artistique a pu se propager et quels changements potentiels touchent les pipe makers suite à la légalisation du cannabis au Canada. La recherche est fondée sur une enquête de terrain d'un peu plus de trois mois menée auprès de quinze pipe makers dispersés au Canada (Colombie-Britannique, Alberta, Manitoba, Ontario, Québec) et aux États-Unis (Eugene, Oregon). Mon observation a également été participante, vu que j'ai eu l'occasion d'être initié au soufflage de verre. La réflexion s'est concentrée sur le Glass Pipe Art Movement comme un mouvement artistique innovant à partir de la pratique du lampworking et associé à l'émergence d'un nouvel art world (Becker, 1982), qui est contraint de rester dans une zone grise en raison de l'illégalité de la consommation de cannabis. L'analyse s'est déployée en trois grands axes : l'identification sous/contre culturelle des artistes et leur marginalité revendiquée; le rôle des médias alternatifs dans la constitution de cet art world ; et enfin la cooptation commerciale de cette pratique à l'heure de la légalisation du cannabis. La réflexion finale porte sur la tension formulée par les pipe makers entre la légalisation de leur production et la perte d'authenticité potentielle de leur sous-culture.The purpose of this dissertation is to offer an ethnographic study of an artistic subculture, the Glass Pipe Art Movement, featuring glass blowers who produce glass pipes to smoke cannabis. Using the concepts of subculture/counterculture, marginality, virtual community, and co-optation, I try to understand how this artistic culture has spread and what potential changes will affect pipe makers as a result of the legalization of cannabis in Canada. The research is based on a fieldwork that spanned just over three months conducted with fifteen pipe makers scattered across Canada (British Columbia, Alberta, Manitoba, Ontario, Quebec) and the United States (Eugene, Oregon). I also used participant observation, as I had the opportunity to be introduced to glassblowing. My analysis focuses on the Glass Pipe Art Movement as an innovative art movement based on the practice of lampworking and associated with the emergence of a new art world (Becker, 1982), which is confined to a gray area given the illegality of cannabis use. The analysis unfolds along three main axis: the subcultural/countercultural identification of the artists and their self-proclaimed marginality; the role of alternative media in the constitution of this art world; and finally the commercial co-option of this practice with the legalization of cannabis. The final reflection concerns the tension expressed by pipe makers between the legalization of their production and the potential loss of authenticity of their subculture