Pilotage du chargement en formulation X-FEM: application aux lois cohésives

National audienceSee http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/59/28/21/ANNEX/r_22HF3P0A.pd

A fully coupled HM –XFEM method with cohesive zone model: application to fluid-driven fracture network

International audienceA fully coupled HM –XFEM method with cohesive zone model: application to fluid-driven fracture networ

Localization of Secondary Metabolites in Marine Invertebrates: Contribution of MALDI MSI for the Study of Saponins in Cuvierian Tubules of H. forskali

BACKGROUND: Several species of sea cucumbers of the family Holothuriidae possess a particular mechanical defense system called the Cuvierian tubules (Ct). It is also a chemical defense system as triterpene glycosides (saponins) appear to be particularly concentrated in Ct. In the present study, the precise localization of saponins in the Ct of Holothuria forskali is investigated. Classical histochemical labeling using lectin was firstly performed but did not generate any conclusive results. Thus, MALDI mass spectrometry Imaging (MALDI-MSI) was directly applied and completed by statistical multivariate tests. A comparison between the tubules of relaxed and stressed animals was realized. RESULTS: These analyses allowed the detection of three groups of ions, corresponding to the isomeric saponins of the tubules. Saponins detected at m/z 1287 and 1303 were the most abundant and were apparently localized in the connective tissue of the tubules of both relaxed and stressed individuals. Saponins at m/z 1125 and 1141 were detected in lower amount and were present in tissues of relaxed animals. Finally, saponin ions at 1433, 1449, 1463 and 1479 were observed in some Ct of stressed holothuroids in the outer part of the connective tissue. The saponin group m/z 14xx seems therefore to be stress-specific and could originate from modifications of the saponins with m/z of 11xx. CONCLUSIONS: All the results taken together indicate a complex chemical defense mechanism with, for a single organ, different sets of saponins originating from different cell populations and presenting different responses to stress. The present study also reflects that MALDI-MSI is a valuable tool for chemical ecology studies in which specific chemical signalling molecules like allelochemicals or pheromones have to be tracked. This report represents one of the very first studies using these tools to provide a functional and ecological understanding of the role of natural products from marine invertebrates

XLF and APLF bind Ku80 at two remote sites to ensure DNA repair by non-homologous end joining

International audienceThe Ku70-Ku80 (Ku) heterodimer binds rapidly and tightly to the ends of DNA double-strand breaks and recruits factors of the non-homologous end-joining (NHEJ) repair pathway through molecular interactions that remain unclear. We have determined crystal structures of the Ku-binding motifs (KBM) of the NHEJ proteins APLF (A-KBM) and XLF (X-KBM) bound to a Ku-DNA complex. The two KBM motifs bind remote sites of the Ku80 alpha/beta domain. The X-KBM occupies an internal pocket formed by an unprecedented large outward rotation of the Ku80 alpha/beta domain. We observe independent recruitment of the APLF-interacting protein XRCC4 and of XLF to laser-irradiated sites via binding of A- and X-KBMs, respectively, to Ku80. Finally, we show that mutation of the X-KBM and A-KBM binding sites in Ku80 compromises both the efficiency and accuracy of end joining and cellular radiosensitivity. A- and X-KBMs may represent two initial anchor points to build the intricate interaction network required for NHEJ

MODELISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DE STRUCTURES AVEC INTERFACES

Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire sont principalement motivés par la modélisation et la simulation de mécanismes de dégradation en 3D, de type analyse ou propagation de défauts, pour lesquels un certain nombre d’ingrédients doivent être pris en compte, comme la re-fermeture possible des défauts, ou l’indépendance de la propagation du défaut par rapport à son maillage. L’objectif affiché est donc la prédiction de l’évolution de défauts, préexistants ou non, à l’échelle macroscopique de la structure, sous chargements quasi-statiques non cycliques ou cycliques sous sollicitations répétées (fatigue).Le document adresse principalement la thématique « méthodes numériques » au service de la modélisation mécanique, même si on identifie clairement le besoin de validations expérimentales, par rapport aux choix numériques qui sont faits. Ces activités de développement s’inscrivent au sein de la troisième opération de recherche « Méthodes Numériques » du Laboratoire de Mécanique des Structures Industrielles Durables, au service de la première opération de recherche du laboratoire « Endommagement et Rupture des Structures ».Le document montre comment deux études industrielles emblématiques portant sur des problèmes de fatigue pour des structures industrielles complexes sont devenues le fil conducteur des recherches qui ont été engagées à leur suite, et ce, depuis une dizaine d’années maintenant. Suite à leur analyse, 4 grands thèmes sont proposés qui assurent la cohérence de la démarche scientifique poursuivie : •la représentation des fissures : la présentation de la méthode X-FEM dans sa généralité, pour la représentation de fissures, répond aux études industrielles emblématiques comme un écho, dans la mesure où la mise à disposition de cet outil nous apparaît comme un véritable progrès par rapport aux pratiques d’il y a de cela quelques années, pour ceux qui ne disposaient pas d’outils de remaillage adaptatifs évolués ;•le calcul des grandeurs de mécanique de la rupture ou de la fatigue : soit encore la manière d’obtenir les informations en pointe de fissure afin de pouvoir déterminer la nocivité de cette dernière. Les paramètres obtenus permettront de savoir si la fissure se propage, et si oui, dans quelle direction ;•la propagation géométrique des fissures en utilisant les informations précédentes. La présentation y allie des aspects mathématiques et numériques, ainsi que des validations expérimentales reprises de la littérature ;•la prise en compte des conditions d'interfaces sur les lèvres des fissures : on décrit plus particulièrement la modélisation des interfaces, de nouveau en écho aux deux études emblématiques initiales. Y sont détaillées des modélisations du contact, de l’usure, de la cohésion, dans un cadre unifié, utilisable à la fois en statique, en dynamique et aussi pour les éléments finis de type X-FEM.Enfin, les travaux de recherche ayant été définis à partir des besoins identifiés pour la réalisation d’études industrielles, les développements ont été conçus et capitalisés au sein de Code_Aster pour une diffusion rapide vers l’ingénierie d’EDF et de Code_Aster libre pour une diffusion rapide vers nos partenaires industriels ou académiques

MODELISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DE STRUCTURES AVEC INTERFACES

Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire sont principalement motivés par la modélisation et la simulation de mécanismes de dégradation en 3D, de type analyse ou propagation de défauts, pour lesquels un certain nombre d’ingrédients doivent être pris en compte, comme la re-fermeture possible des défauts, ou l’indépendance de la propagation du défaut par rapport à son maillage. L’objectif affiché est donc la prédiction de l’évolution de défauts, préexistants ou non, à l’échelle macroscopique de la structure, sous chargements quasi-statiques non cycliques ou cycliques sous sollicitations répétées (fatigue).Le document adresse principalement la thématique « méthodes numériques » au service de la modélisation mécanique, même si on identifie clairement le besoin de validations expérimentales, par rapport aux choix numériques qui sont faits. Ces activités de développement s’inscrivent au sein de la troisième opération de recherche « Méthodes Numériques » du Laboratoire de Mécanique des Structures Industrielles Durables, au service de la première opération de recherche du laboratoire « Endommagement et Rupture des Structures ».Le document montre comment deux études industrielles emblématiques portant sur des problèmes de fatigue pour des structures industrielles complexes sont devenues le fil conducteur des recherches qui ont été engagées à leur suite, et ce, depuis une dizaine d’années maintenant. Suite à leur analyse, 4 grands thèmes sont proposés qui assurent la cohérence de la démarche scientifique poursuivie : •la représentation des fissures : la présentation de la méthode X-FEM dans sa généralité, pour la représentation de fissures, répond aux études industrielles emblématiques comme un écho, dans la mesure où la mise à disposition de cet outil nous apparaît comme un véritable progrès par rapport aux pratiques d’il y a de cela quelques années, pour ceux qui ne disposaient pas d’outils de remaillage adaptatifs évolués ;•le calcul des grandeurs de mécanique de la rupture ou de la fatigue : soit encore la manière d’obtenir les informations en pointe de fissure afin de pouvoir déterminer la nocivité de cette dernière. Les paramètres obtenus permettront de savoir si la fissure se propage, et si oui, dans quelle direction ;•la propagation géométrique des fissures en utilisant les informations précédentes. La présentation y allie des aspects mathématiques et numériques, ainsi que des validations expérimentales reprises de la littérature ;•la prise en compte des conditions d'interfaces sur les lèvres des fissures : on décrit plus particulièrement la modélisation des interfaces, de nouveau en écho aux deux études emblématiques initiales. Y sont détaillées des modélisations du contact, de l’usure, de la cohésion, dans un cadre unifié, utilisable à la fois en statique, en dynamique et aussi pour les éléments finis de type X-FEM.Enfin, les travaux de recherche ayant été définis à partir des besoins identifiés pour la réalisation d’études industrielles, les développements ont été conçus et capitalisés au sein de Code_Aster pour une diffusion rapide vers l’ingénierie d’EDF et de Code_Aster libre pour une diffusion rapide vers nos partenaires industriels ou académiques

On the stability of strain rate dependent structures and solids with applications.

This thesis is concerned with the stability of strain-rate dependent solids and structures. This work departs from most of the previous studies on the same topic by recognizing the existence of two physical time scales. The first of these time scales relates to the rate at which the structure is loaded and the second originates from the relaxation time of the strain-rate material which composes the structure of the solid which stability is under investigation. The second chapter of this thesis is devoted to the stability of the Shanley column with discrete and continuous distribution of supports. Stability and instability is determined by the rate of growth or decay of a perturbation added to a trajectory. Linear and non-linear stability results are presented, the later based on numerical simulations. It is shown that the stability results are sensitive to the boundary conditions as well as to the value of the ratio between the two time scales defined in the problem. The third chapter is concerned with the generalization of the Shanley column results to the case of strain-rate dependent, cohesive and frictional solids. The linear and non-linear stability of a rectangular block composed of a material described with a viscoplastic version of the Rudnicki-Rice model are reported. The non-linear stability results are obtained with the finite-element method and the initial evolution of the system is compared with the analytical prediction of the linear stability analysis. The fourth chapter of this thesis deals with the stability of a geological two-layer system with density stratification and under the action of tectonic forces. The Rudnicki-Rice model, with no strain-rate dependency, is adopted for the top layer, referred to as the overburden. The second layer, called the substratum, is modeled as a viscous fluid with Newtonian or non-Newtonian rheology. It is shown that the initially unstable stratified systems evolve towards a new stable equilibrium state in the shape of a fold which amplitude is controlled by the initial in-situ lateral compressive stress. This stabilization, due to a complete elastic unloading in the overburden, is always found if the development of the instability is not accompanied by loss of ellipticity. Loss of ellipticity in the overburden implies the development of chevron-type of structure and no apparent restabilization to a new equilibrium.Ph.D.Aerospace EngineeringUniversity of Michigan, Horace H. Rackham School of Graduate Studieshttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/104515/1/9527695.pdfDescription of 9527695.pdf : Restricted to UM users only

Influence du statut des points d'intégration sur les algorithmes de contact-frottement

International audienceCette contribution propose une nouvelle approche des équations du contact-frottement, basée sur un nouveau schéma d'intégration des équations de la méthode continue. Après avoir rappelé les équations de la méthode continue et le schéma d'intégration actuel, le nouveau schéma d'intégration est présenté. Les propriétés du nouveau schéma d'intégration sont ensuite discutées et illustrées dans le cas du décollement

Utilisation des schémas d'intégration classiques pour traiter la plasticité en X-FEM

International audienceLa subdivision de l'élément parent en sous-cellules d'intégration utilisée dans le cadre de la méthode X-FEM convient difficilement à l'étude de la propagation d'une fissure dans un milieu plastifié. Il est alors notamment nécessaire de réaliser la projection des variables internes aux points d'intégration des sous-éléments. Cette contribution étend au cas de la plasticité une méthode d'intégration utilisant les formules de quadrature de Gauss standards, initialement développée dans le cadre de l'élasticité linéaire. La méthode proposée se limite aux cas des interfaces et des éléments linéaires

Propagation de level sets pour l'avancée de fissures en mode mixte

National audienceSee http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/59/28/22/ANNEX/r_6533HG90.pd