Nonlinear continuum damage models for ceramic matrix composites with significant in plane ply anisotropy

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Robust characterization of crack propagation in 3D woven composites and evidences of size dependency

International audienceThe failure of fibers inside the yarns of 3D woven carbon/epoxy composites is investigated experimentally by estimating the critical energy release rate GC, through the analysis of Compact Tension (CT) and Single Edge Notched Beam (SENB) specimens. Close attention is paid to the specimen design as well as the tracking of the crack growth. Several data analysis methods are compared in order to obtain a valid process for highly anisotropic materials such as 3D woven composites with a relatively large Representative Elementary Volume (REV). Variation of GC with the specimen size and geometry is obtained and evidences of the invalidity of the Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) framework for 3D woven composites are highlighted

Biomechanical evolution of solid bones in large animals: a microanatomical investigation

International audienc

Maternal and fetal genetic effects on birth weight and their relevance to cardio-metabolic risk factors.

Birth weight variation is influenced by fetal and maternal genetic and non-genetic factors, and has been reproducibly associated with future cardio-metabolic health outcomes. In expanded genome-wide association analyses of own birth weight (n = 321,223) and offspring birth weight (n = 230,069 mothers), we identified 190 independent association signals (129 of which are novel). We used structural equation modeling to decompose the contributions of direct fetal and indirect maternal genetic effects, then applied Mendelian randomization to illuminate causal pathways. For example, both indirect maternal and direct fetal genetic effects drive the observational relationship between lower birth weight and higher later blood pressure: maternal blood pressure-raising alleles reduce offspring birth weight, but only direct fetal effects of these alleles, once inherited, increase later offspring blood pressure. Using maternal birth weight-lowering genotypes to proxy for an adverse intrauterine environment provided no evidence that it causally raises offspring blood pressure, indicating that the inverse birth weight-blood pressure association is attributable to genetic effects, and not to intrauterine programming.The Fenland Study is funded by the Medical Research Council (MC_U106179471) and Wellcome Trust

Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches

Extracellular vesicles (EVs), through their complex cargo, can reflect the state of their cell of origin and change the functions and phenotypes of other cells. These features indicate strong biomarker and therapeutic potential and have generated broad interest, as evidenced by the steady year-on-year increase in the numbers of scientific publications about EVs. Important advances have been made in EV metrology and in understanding and applying EV biology. However, hurdles remain to realising the potential of EVs in domains ranging from basic biology to clinical applications due to challenges in EV nomenclature, separation from non-vesicular extracellular particles, characterisation and functional studies. To address the challenges and opportunities in this rapidly evolving field, the International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) updates its 'Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles', which was first published in 2014 and then in 2018 as MISEV2014 and MISEV2018, respectively. The goal of the current document, MISEV2023, is to provide researchers with an updated snapshot of available approaches and their advantages and limitations for production, separation and characterisation of EVs from multiple sources, including cell culture, body fluids and solid tissues. In addition to presenting the latest state of the art in basic principles of EV research, this document also covers advanced techniques and approaches that are currently expanding the boundaries of the field. MISEV2023 also includes new sections on EV release and uptake and a brief discussion of in vivo approaches to study EVs. Compiling feedback from ISEV expert task forces and more than 1000 researchers, this document conveys the current state of EV research to facilitate robust scientific discoveries and move the field forward even more rapidly

L'insuffisance cardiaque au Centre Hospitalier de Vienne (étude descriptive et recherche de facteurs de réhospitalisation)

LYON1-BU Santé (693882101) / SudocSudocFranceF

Analyse expérimentale et numérique de la tenue de matériaux composites tissés 3D : de l’éprouvette élémentaire aux structures aéronautiques complexes

International audienceNew generations of 3D woven composite materials have been recently developed to be used in aeronautics as an alternative to the classical laminated composite materials, for structures exposed to impact. Therefore, it has been necessary to determine precisely the damage and failure scenarios for such materials subjected to different kinds of loadings through a large experimental testing campaign performed at Onera on unnotched coupons. These tests have been multi-instrumented to understand the different damage and failure mechanisms encountered in 3D woven composite materials. Based on these observations, a model, named Onera Damage Model for Polymer Matrix Composites (ODM-PMC), has been developed specifically for such materials. This non-linear material approach takes into account the different observed sources of non-linearity (viscoelasticity of the matrix, in–plane matrix damage, interyarn debondings and fiber yarn failures) and has been validated through comparisons with available tests on unnotched specimens. Moreover, the predicted failure loads, obtained with the ODM-PMC model, on plates containing different kinds of geometrical singularities, such as a hole or a milled groove, have been compared successfully to multi-instrumented test results also performed at Onera . Finally, the ODM-PMC model has been applied to large 3D woven composite structures, quite representative of real industrial components. The predicted damage and failure scenarios seem to be relevant as compared to data available in the literature. Moreover, the obtained computational times are compatible with usage in an industrial environment. Therefore, it has been demonstrated that this approach, implemented in a commercial finite element code, could be used in design offices in aeronautical industries.Les nouvelles générations de matériaux composites tissés 3D à matrice organique ont récemment été développées pour être utilisées dans l'aéronautique comme une alternative aux matériaux composites stratifiés classiques, pour des structures exposées aux impacts. Par conséquent, il a été nécessaire d’étudier finement les endommagements et d’établir les scénarios de rupture de ces matériaux soumis à différents types de chargement à l’aide d’une importante campagne d’essais mécaniques effectués à l'ONERA sur des éprouvettes élémentaires. Ces essais ont été multi-instrumentés afin de comprendre les différents mécanismes d’endommagement et de rupture rencontrés dans les matériaux composites tissés 3D. Sur la base de ces observations, un modèle, appelé ONERA Damage Model pour Composites à Matrice Organique (ODM-CMO), a été développé spécifiquement pour ces matériaux. Ce modèle matériau non linéaire prend en compte les différentes sources de non-linéarité observées (viscoélasticité de la matrice, fissuration matricielle, décohésions inter-torons et la rupture des torons de fibres) et a été validé au travers de comparaisons avec les résultats d’essais disponibles sur des éprouvettes élémentaires. Par ailleurs, les efforts à rupture, prévus par le modèle ODM-CMO, sur des plaques contenant différents types de singularités géométriques, telles que des trous ou des rainures fraisées, ont été comparés avec succès aux résultats des essais multi-instrumentés également effectués à l'ONERA. Enfin, le modèle ODM-CMO a été appliqué à des structures composites tissées 3D représentatives de composants industriels. Les scénarios d’endommagement et de rupture prévus semblent être cohérents avec les résultats disponibles dans la littérature. De plus, les temps de calcul obtenus sont conformes aux exigences industrielles actuelles. Par conséquent, il a été démontré que cette approche, disponible dans un code éléments finis commercial, pourrait être utilisée dans les bureaux d'études de l’industrie aéronautique

Modèles continus d'endommagement à variables scalaires non linéaires pour les composites à matrice céramique avec une anisotropie significative

International audienceContinuous fiber reinforced ceramic matrix composites (CMCs) are increasingly being employed in safety critical applications and the need the need for damage models to support the design, certification and sustainment has increased. In this work, we propose a simple but robust formulation for a 2D continuum damage model derived via a thermodynamics-based approach called openDM. Specifically, we consider a model with two scalar damage parameters that account for damage as a result of matrix cracking in the ply in both the fiber and transverse directions. The applicability of this model is considered for both a balanced 2D woven based SiC fiber reinforced composite and a 2D unidirectional ply based SiC fiber reinforced composite with predominately SiC matrices. While the response of the 2D woven composite was captured well with the two parameter model, the more anisotropic unidirectional ply based CMC was more difficult to capture unless a hybrid [0,90] ply was assumed in the model.Les composites à matrice céramique (CMC) renforcés par des fibres continues sont de plus en plus utilisés dans des applications critiques en matière de sécurité et le besoin de modèles d'endommagement pour soutenir la conception, la certification et le maintien en service a augmenté. Dans ce travail, nous proposons une formulation simple mais robuste pour un modèle d'endommagement continu 2D dérivé d'une approche thermodynamique. Plus précisément, nous considérons un modèle avec deux paramètres d'endommagement scalaires qui tiennent compte de l'endommagement résultant de la fissuration de la matrice dans le pli, à la fois dans la direction des fibres et dans la direction transversale. L'applicabilité de ce modèle est considérée à la fois pour un composite 2D tissé équilibré renforcé par des fibres de SiC et un composite 2D unidirectionnel renforcé par des fibres de SiC avec une matrice prédominante de SiC. Alors que la réponse du composite tissé 2D a été bien capturée avec le modèle à deux paramètres, la réponse du CMC à base de plis unidirectionnels plus anisotropes a été plus difficile à capturer, à moins de supposer un pli hybride 0-90

Analyse de la tenue d’éprouvettes trouées composites tissées 3D sous sollicitations de compression au moyen d’un dialogue essais/calculs

Dans cette étude, une campagne d’essais de compression sur éprouvettes trouées en matériau tissé 3D a été réalisée. Cette campagne vise à´etudier l’influence de l’effet d’échelle sur la tenue d’éprouvettes trouées. Les observations expérimentales sont ensuite comparées à des résultats obtenus par simulations éléments finis. Trois méthodes de prévision de la ruine d’éprouvettes trouées, de complexité croissante, sont étudiées : (i) la méthode du Point Stress, (ii) la méthode du Volume Caractéristique de Rupture et (iii) un modèle de rupture de fibres progressif appelé ODM-CMO. Les prévisions en termes de scenario d’endommagement et de force à rupture sont comparées aux résultats d’essais disponibles et les effets d’échelle spécifiques à ces matériaux sont discutés