Acoustic and Elastic Waves: Recent Trends in Science and Engineering

The present Special Issue intends to explore new directions in the field of acoustics and ultrasonics. The interest includes, but is not limited to, the use of acoustic technology for condition monitoring of materials and structures. Topics of interest (among others): • Acoustic emission in materials and structures (without material limitation) • Innovative cases of ultrasonic inspection • Wave dispersion and waveguides • Monitoring of innovative materials • Seismic waves • Vibrations, damping and noise control • Combination of mechanical wave techniques with other types for structural health monitoring purposes. Experimental and numerical studies are welcome

Socioeconomic disparities in diet vary according to migration status among adolescents in Belgium

Little information concerning social disparities in adolescent dietary habits is currently available, especially regarding migration status. The aim of the present study was to estimate socioeconomic disparities in dietary habits of school adolescents from different migration backgrounds. In the 2014 cross-sectional Health Behavior in School-Aged Children survey in Belgium, food consumption was estimated using a self-administrated short food frequency questionnaire. In total, 19,172 school adolescents aged 10-19 years were included in analyses. Multilevel multiple binary and multinomial logistic regressions were performed, stratified by migration status (natives, 2nd- and 1st-generation immigrants). Overall, immigrants more frequently consumed both healthy and unhealthy foods. Indeed, 32.4% of 1st-generation immigrants, 26.5% of 2nd-generation immigrants, and 16.7% of natives consumed fish two days a week. Compared to those having a high family affluence scale (FAS), adolescents with a low FAS were more likely to consume chips and fries once a day (vs. <once a day: Natives aRRR = 1.39 (95%CI: 1.12-1.73); NS in immigrants). Immigrants at schools in Flanders were less likely than those in Brussels to consume sugar-sweetened beverages 2-6 days a week (vs. once a week: Natives aRRR = 1.86 (95%CI: 1.32-2.62); 2nd-generation immigrants aRRR = 1.52 (1.11-2.09); NS in 1st-generation immigrants). The migration gradient observed here underlines a process of acculturation. Narrower socioeconomic disparities in immigrant dietary habits compared with natives suggest that such habits are primarily defined by culture of origin. Nutrition interventions should thus include cultural components of dietary habits

Damage monitoring in fibre reinforced mortar by combined digital image correlation and acoustic emission

International audienceThe present work aims at developing a methodology for the detection and monitoring of damage and fractures in building materials in the prospects of energetic renovation. Digital image correlation (DIC) and acoustic emission (AE) monitoring were simultaneously performed during tensile loading tests of fibre reinforced mortar samples. The full-field displacement mappings obtained by DIC revealed all ranges of cracks, from microscopic to macroscopic, and an image processing procedure was conducted as to quantify their evolution in the course of the degradation of the samples. The comparison of these measurements with the acoustic activity of the material showed a fair match in terms of quantification and localisation of damage. It is shown that after such a calibration procedure, AE monitoring can be autonomously used for the characterisation of damage and fractures at larger scales

Modélisation des sources d'émission acoustique : aide à l'identification de paramètres pertinents pour décrire l'endommagement des matériaux

L’Emission Acoustique (EA) est une technique de contrôle non-destructif capable de détecter les différents mécanismes d’endommagement se produisant lors de sollicitations mécaniques. Dans les matériaux composites, un des enjeux actuel est de relier chaque signal enregistré au mécanisme source (rupture de fibre, fissuration matricielle, décohésion fibre/matrice, etc.). Cependant, le signal source subit lors de sa propagation jusqu’au capteur de nombreuses transformations altérant sa forme et par conséquent les descripteurs extraits de ce signal (amplitude, énergie, etc.). Dans le contexte de la classification des phénomènes sources, la modélisation de ces transformations s’avère donc indispensable. Une étude par éléments finis a été réalisée à l’aide du logiciel ABAQUS© en simulant une éprouvette de traction de type haltère (dimensions : 200x24x3,7 mm3). Pour l’instant, l’étude a été réalisée sans prendre en compte une éventuelle évolution des propriétés élasto-mécaniques du milieu de propagation avec l’endommagement. L’objectif principal de cette étude est de quantifier l’influence de la propagation sur le signal enregistré. Des sources de nature différente en termes de temps de montée, de fréquence et d’énergie ont été générées. Le déplacement à la surface matériau a été calculé à différentes distances de la source. Les descripteurs les moins affectés sont les descripteurs fréquentiels (fréquence de pic et barycentre fréquentiel) qui rendent une bonne image de la source et sont peu affectés par la propagation. Par contre, nous avons pu montrer que l’énergie du signal, dont la valeur est très influencée par la géométrie de l’éprouvette, est très affectée par les réflexions. En outre, l’énergie ne décroissant pas de manière exponentielle avec la distance de propagation pour cette géométrie, il n’est pas possible d’établir une relation simple entre l’énergie du signal d’EA et l’énergie de la source. Enfin, l’étude de l’impact d’un endommagement progressif de l’éprouvette sur le signal d’EA est en cours d’analyse

Auscultation des assemblages collés par acousto-ultrasons : Application à des assemblages acier-composite du génie civil

JNC 21, Journées Nationales sur les Composites, BORDEAUX, FRANCE, 01-/07/2019 - 03/07/2019Le renforcement des structures (béton et acier) par collage de matériau composite est de plus en plus fréquent dans le domaine du génie civil depuis les années 80-90. Cependant, des défauts et/ou endommagements présents dans l&apos;assemblage collé diminuent l&apos;efficacité de cette solution technique. Dès lors, il est nécessaire de mettre à la disposition de ses futurs utilisateurs des outils pour détecter, voir identifier des défauts et/ou endommagements présents dans ces assemblages collés sans pour autant nuire à leur future utilisation.Les techniques actuellement utilisées dans l&apos;auscultation des assemblages collés ne permettent pas détecter des zones mal polymérisées ou des défauts d&apos;adhésion. La détection de ces types de défaut constitue donc un verrou important freinant l&apos;utilisation du collage structural. Dans cette étude, nous éprouvons la potentialité de la technique des acousto-ultrasons à répondre à cette problématique.Une série d&apos;assemblages collés de renforts composites sur plaque métallique a été réalisée avec différents types de défauts maitrisés. Des mesures par acousto-ultrasons ont permis d&apos;évaluer dans un premier temps la répétabilité de la technique puis d&apos;estimer sa capacité à détecter et discerner les défauts étudiés. Plusieurs méthodologies ont été évaluées : une analyse des coefficients de corrélation des spectres fréquentiels, une analyse paramétrique et enfin une Analyse par Composantes Principales (ACP).L&apos;analyse paramétrique s&apos;est avérée efficace à déceler les défauts d&apos;adhésion et de vieillissement de la colle. Une exploitation des données de type Analyse par Composantes Principales a été nécessaire afin de pouvoir détecter l&apos;ensemble des défauts étudiés

Apport de l'émission acoustique pour la modélisation de l'endommagement des composites à matrice céramique

La durabilité et la fiabilité sont deux facteurs clés dont la maîtrise est essentielle en vue de l’utilisation des composites à matrice céramique (CMC) pour des applications aéronautiques. Il est nécessaire pour cela de pouvoir estimer la durée de vie des structures en service. Cela requiert de quantifier l’endommagement mais aussi d’identifier les différents mécanismes qui en sont à l’origine et d’établir leur chronologie. L’Emission Acoustique (EA) est une technique qui permet de répondre à cette problématique. En effet, les mécanismes d’endommagement s’accompagnent de libération d’énergie sous forme d’ondes élastiques transitoires. L’objectif de ce travail est d’étudier le comportement lors d’essais de fatigue sous air dans le domaine de température [500°C-1200°C] d’un composite Cf/[Si-B-C] à matrice auto-cicatrisante et de comprendre les mécanismes physiques mis en jeu dans le but de prévoir sa durée de vie. La cinétique de la fissuration matricielle a été identifiée par analyse statistique multi variables des données d’EA. De plus, les effets d’atténuation liés à la croissance de l’endommagement ont été pris en compte dans l’analyse de l’énergie des sources acoustiques. Cela a permis de déterminer un coefficient d’atténuation B sensible à l’ouverture des fissures. Cette méthode constitue en elle-même une nouvelle méthode de suivi. Ainsi, cette nouvelle approche rend possible le suivi de la dynamique de la fissuration matricielle ainsi que de l’ouverture des fissures qui a priori ne génère pas d’émission acoustique. Les informations obtenues permettent d’alimenter ou de valider des modèles d’endommagement

Statistical properties of microcracking in polyurethane foams under tensile test, influence of temperature and density

Abstract We report tensile failure experiments on polyurethane (PU) foams. Experiments have been performed by imposing a constant strain rate. We work on heterogeneous materials for whom the failure does not occur suddenly and can develop as a multistep process through a succession of microcracks that end at pores. The acoustic energy and the waiting times between acoustic events follow power-law distributions. This remains true while the foam density is varied. However, experiments at low temperatures (PU foams more brittle) have not yielded power-laws for the waiting times. The cumulative acoustic energy has no power law divergence at the proximity of the failure point which is qualitatively in agreement with other experiments done at imposed strain. We notice a plateau in cumulative acoustic energy that seems to occur when a single crack starts to propagate

Définition de nouveaux indicateurs d'endommagement en fatigue cyclique pour les CMC : vers la prévision de la durée de vie

Les matériaux composites à matrice céramique (CMC) semblent être des matériaux très prometteurs pour les nouvelles générations de propulseurs civils du fait de leur faible densité et leur grande ténacité en température. Il est donc nécessaire de connaitre et de comprendre les mécanismes d’endommagement de ce type de matériau, et particulièrement pour des sollicitations de longues durées. Dans ce but des essais de fatigue cyclique et statique sont réalisés en température (T=450°C). En raison de la complexité des modes d’endommagement, il est indispensable de développer des moyens de suivi des mécanismes d’endommagement en temps réel. Cette étude propose d’utiliser l’émission acoustique comme indicateur d’endommagement, au travers de deux approches. D’une part l’identification de la signature acoustique d’un mécanisme d’endommagement permet sa détection en temps réel et l’évaluation de sa criticité. D’autre part, en considérant l’énergie acoustique de manière globale et en la comparant à l’énergie mécanique, il est possible de déterminer en temps réel différents niveaux d’endommagement caractéristiques du matériau

Phenotype and outcomes of very early onset and early onset inflammatory bowel diseases in a Montreal pediatric cohort

ObjectivesThe incidence of very-early-onset inflammatory bowel disease (VEO-IBD) and early-onset IBD (EO-IBD) is increasing. Here, we report their phenotype and outcomes in a Montreal pediatric cohort.MethodsWe analyzed data from patients diagnosed with IBD between January 2014 and December 2018 from the CHU Sainte-Justine. The primary endpoint was to compare the phenotypes of VEO-IBD and EO-IBD. The secondary endpoints involved comparing outcomes and rates of steroid-free clinical remission (SFCR) at 12 (±2) months (m) post-diagnosis and at last follow-up.Results28 (14 males) and 67 (34 males) patients were diagnosed with VEO-IBD and EO-IBD, respectively. Crohn's disease (CD) was more prevalent in EO-IBD (64.2% vs. 39.3%), whereas unclassified colitis (IBD-U) was diagnosed in 28.6% of VEO-IBD vs. 10.4% of EO-IBD (p &lt; 0.03). Ulcerative colitis (UC) and IBD-U predominantly presented as pancolitis in both groups (VEO-IBD: 76.5% vs. EO-IBD: 70.8%). Combining all disease subtypes, histological upper GI lesions were found in 57.2% of VEO-IBD vs. 83.6% of EO-IBD (p &lt; 0.009). In each subtype, no differential histological signature (activity, eosinophils, apoptotic bodies, granulomas) was observed between both groups. At 12 m post-diagnosis, 60.8% of VEO-IBD and 62.7% of EO-IBD patients were in SFCR. At a median follow-up of 56 m, SFCR was observed in 85.7% of VEO-IBD vs. 85.0% of EO-IBD patients.ConclusionThe rate of patients in SFCR at 1-year post-diagnosis and at the end of follow-up did not significantly differ between both groups

In vitro evaluation of cutaneous penetration of acyclovir from semisolid commercial formulations and relation with its effective antiviral concentration

ABSTRACT The evaluation of drug permeation/penetration of semisolid formulations into animal skin can be useful to supplement the pharmaceutical equivalence. This paper describes the in vitro assessment of acyclovir (ACV) into porcine skin from commercial formulations with etermination of drug concentration in different layers of cutaneous tissue to correlate with effective antiviral concentration in order to improve the equivalence decision. Studies were conducted using Franz cells and porcine skin. Selected pharmaceutical creams containing ACV had identical (reference and generic) and different (similar) excipients. A software program was employed for the simulation of antiviral effectiveness in the skin. Regarding ACV skin penetration, the first batch of the generic product showed a significant difference from reference and similar products, while in the second batch all products demonstrated equivalent drug penetration in the skin. Simulation studies suggest that formulations analysed exhibit a pharmacological effect even when in contact with Herpes simplex strains of high IC50 (inhibitory concentration required to reduce viral replication by 50%). According to results, it can be assumed that the in vitro cutaneous permeation/penetration study does not supply sensitivity information regarding small alterations of ACV semisolid formulations due to the variability inherent to the method, although it can be relevant to pharmaceutical equivalence studies in the development of semisolid products