Development of a micromechanical model in interaction with parameters related to the microstructure of carbon/epoxy composites.

Gaseous Hydrogen storage under high pressure for autonomous energy application leads to non-metallic solutions for the material of vessels. The choice of wound carbon / epoxy composites was adopted for the design of storage tanks under high pressure. In this paper, the development of a micromechanical model in interaction with the microstructure parameters is presented. First a finite element analysis (FEA) allows us to perform numerical simulations on a representative volume cell based on observed microstructure to determine the local mechanical response. Then a parametric study is done. It reveals the effects of the voids on the mechanical properties. These effects identification and evaluation will be the basics knowledge bricks to build a guide design and process improvements for the vessel dome behaviours

DEMARCHE DE CONCEPTION D’UN ESSAI DE CARACTERISATION MECANIQUE MULTI-INSTRUMENTE : CAS D'UN TEST DE MISE SOUS PRESSION D’ANNEAU COMPOSITE

Les auteurs tiennent à remercier l’entreprise Composite Aquitaine qui a réalisé et fournis des structures composites bobinées épaisses pour la réalisation des essais. Ils tiennent aussi à remercie P.Loeuillet pour son implication dans la mise en œuvre et la réalisation de cet essais.le stockage de l'hydrogène sous forme gazeuse nécessite de développer les modèles de comportement des réservoirs composites (carbone époxy) réalisés en utilisant le procédé d'enroulement filamentaire. Ces réservoirs doivent supporter des hautes pressions de timbrage (jusqu’à 2100bars) ce qui conduit à des structures bobinées épaisses. Les modèles théoriques de comportements ne sont donc plus applicables, car régis par des hypothèses liés aux structures composites fines. Un test d’anneau sous pression a été développé pour représenter les sollicitations réelles de la structure et valider les propositions de modèles de comportements de structures épaisses. Cet essai est multi instrumenté pour observer des variations dans l’épaisseur des propriétés du matériau. Le but de cet article est de présenter la démarche de conception du dispositif de test adapté à l'utilisation d'une machine d'essai de traction. Cette conception a nécessité une étape d’itération avec les résultats d’analyse des premiers échantillons testés, pour choisir et optimiser les des paramètres de l’essai

Modèle de comportement des structures bobinées : étude des fonds

L’utilisation de matériaux composites sur des réservoirs permet le développement d’applications de stockage haute pression. En effet, dans ce domaine les composites sont très compétitifs par rapport aux matériaux métalliques classiquement utilisés. Sur les structures épaisses, l’utilisation de composites permet d’obtenir des pressions à rupture très élevées (de l’ordre de 2000 bar), qui ne sont pas atteignables en utilisant des réservoirs métalliques. Toutefois, cela conduit à utiliser de fortes épaisseurs de composites, et le comportement de ce type de structure reste mal maitrisé. En particulier, le comportement des fonds doit être étudié avec précision. Il faut en effet intégrer la géométrie complexe liée au procédé de mise en œuvre

Influence des défauts géométriques sur le comportement des assemblages boulonnés métal-composite

L’utilisation croissante de matériaux composites dans le domaine aéronautique conduit à des assemblages mécaniques métal-composite nécessitant un grand nombre de fixations. A titre d’exemple, l’A380 comporte environ trois millions de fixations dont ¾ de rivets et ¼ de boulons. La contrainte d’interchangeabilité des pièces ainsi que les tolérances serrées usuelles en aéronautique augmentent considérablement le coût et le temps d’assemblage. Peu d’études s’intéressent à l’influence des défauts géométriques sur le comportement des assemblages métal-composite, et ce pour plusieurs raisons. D’une part, la diversité des modes de dégradation du composite (micro-flambage des fibres, décohésion fibre/matrice, rupture des fibres, fissuration de la matrice) induit un comportement fortement non-linéaire du matériau, et donc difficile à modéliser. D’autre part, les essais expérimentaux nécessitent une bonne maîtrise du défaut introduit, tant du point de vue de sa réalisation que de sa mesure. Seul l’effet du jeu dans les assemblages boulonnés a donc fait l’objet de publications. Dans la présente étude on s’intéresse à l’influence du défaut de positionnement des alésages, couplé à celui du jeu, sur des éprouvettes à double-recouvrement aluminium-composite à 2 boulons. On introduit le défaut entre les alésages du composite, de manière à ne plus respecter la coaxialité entre les double-alésages aluminium-composite. Pour compenser cette variation géométrique, le matériau va subir une précontrainte après assemblage. Les transferts de charge entre les boulons en seront donc modifiés en phase de chargement. Les essais expérimentaux et des simulations éléments finis participent au développement d’un modèle analytique adéquat prenant en compte toute la complexité de l’assemblage avec défaut et notamment l’effet de l’endommagement par matage du composite sur les transferts de charge. La réponse aux différents niveaux de jeu et de défaut de positionnement permettra de conclure quant à l’importance des dépassements de tolérance sur la tenue mécanique globale des assemblages boulonnés métal-composite

DEVELOPMENT OF STRUCTURING MODEL OF WOUND COMPOSITE VESSEL DOME

Nowadays, the composite pressure vessels are the most mature mode for storing hydrogen at very high pressure. Regardless of the many advantages of the composite pressure vessels, storage under high pressure leads to the use of thick layers of composite, and the behaviour of this type of structure is poorly mastered due to the higher impact of the process on the material-structure behaviour, and especially at the dome area. In order to model the behaviour of composite pressure vessels, in this paper a structuring model of composite pressure vessels is proposed. The structuring model takes into account the variability and specificity of the geometry of the dome area that is considered as the most problematic part of the composite pressure vessels. We integrate in our sizing model properties such as end of helical layers, thickness evolution, winding angle evolution, voids and fibre content

A method to determine composite material residual tensile strength in the fibre direction as a function of the matrix damage state after fatigue loading

The phenomenon of residual strength in composite laminates after fatigue loading has been studied for decades but is generally expressed as a function of the number of cycles applied to the specimens. henomenological laws deduced from these tests are therefore loading dependent and identifying a valid model for any loading condition of a given laminate requires long fatigue testing campaigns. To overcome this difficulty, a testing procedure is proposed to express the residual tensile strength of a unidirectional ply in the fibre direction, as a function of its matrix damage. The resulting behaviour is then independent of the imposed loading and can be etermined by only a few fatigue tests. Experimental results obtained on glass-epoxy non-crimp fabric laminates are presented and analysed

Relationship between damage and permeability in liner-less composite tanks : experimental study at the lamina level

The aim of this study is to provide a relevant description of damage growth and the resultant crack network to predict leaks in liner-less composite vessels. Tensile tests were carried out on three different laminates: [02/90n/02], [+45/-45]2s and [0/+67.5/-67.5]s. Number n varies from 1 to 3 in order to study the effect of ply thickness. Transverse crack and delamination at crack tips were identified with an optical microscope during tensile loading. A length of 100 mm was observed for several loading levels to evaluate statistical effects. Results highlight a preliminary step in the damage scenario with small crack densities before a second step where the crack growth speeds up. In bulk, cross-section examinations showed that no delamination occurred at crack tip in the material of the study (M21 T700). Cross-section examinations were also performed on [+45/-45]2s and [0/+67.5/-67.5]s layups in order to bypass the issue of free edge effects. Damage state in those layups was shown to be significantly different in the bulk than at the surface. Observations of the damage state in bulk for those layups demonstrated that there is no transverse crack in [+45/-45]2s specimens subjected to shear strains up to 4%, and that interactions between damage of consecutive plies strongly impact both the damage kinetics and the arrangement of cracks. These elements are fundamental for the assessment of permeability performance, and will be introduced in the predictive model.Co-financement CNES et Région Aquitain

Detection of anti-cardiolipin and anti-β2glycoprotein I antibodies differs between platforms without influence on association with clinical symptoms

Background: The anti-phospholipid syndrome (APS) is characterized by thrombosis and/or pregnancy morbidity with persistent presence of anti-phospholipid antibodies (aPL). Laboratory criteria include aPL detection by coagulation tests for lupus anticoagulant (LAC) or solid phase assays measuring anti-beta 2 glycoprotein I (a beta 2GPI) or anticardiolipin (aCL) immunoglobulin (Ig) G/IgM antibodies. External quality control programs illustrate that commercially available aPL assays produce variable results. Objective: We aimed to investigate the agreement and diagnostic accuracy of solid phase assays. Materials and Methods: In thismulti-centre study, 1,168 patient samples were tested on one site for aCL and a beta 2GPI IgG/IgM antibodies by four solid phase test systems. Samples included APS patients, controls and monoclonal antibodies (MoAB) against different epitopes of beta 2GPI. LAC was determined by the local centre. Results: aCL IgM assays resulted in the most discrepancies (60%), while aCL IgG and a beta 2GPI IgM assays resulted in lower discrepancies (36%), suggesting better agreement. Discrepant samples displayed lower median aPL titers. Dependent on the solid phase test system, odds ratios (ORs) for thrombosis and pregnancy morbidity ranged from 1.98 to 2.56 and 3.42 to 4.78, respectively. Three platforms showed lower sensitivity for MoAB directed against the glycine (Gly) 40-arginine (Arg) 43 epitope of domain I of beta 2GPI. Conclusion: Poor agreement was observed between different commercially available aCL and a beta 2GPI IgG/IgM assays, hampering uniformity in the identification of aPL-positive patients. Clinical association was globally concordant between solid phase test systems considering results of the four aPL together. An assay sensitive in detecting the MoAB against Gly40-Arg43 of domain I of beta 2GPI reached the highest OR for thrombosis

Effect of angiotensin-converting enzyme inhibitor and angiotensin receptor blocker initiation on organ support-free days in patients hospitalized with COVID-19

IMPORTANCE Overactivation of the renin-angiotensin system (RAS) may contribute to poor clinical outcomes in patients with COVID-19. Objective To determine whether angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitor or angiotensin receptor blocker (ARB) initiation improves outcomes in patients hospitalized for COVID-19. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS In an ongoing, adaptive platform randomized clinical trial, 721 critically ill and 58 non–critically ill hospitalized adults were randomized to receive an RAS inhibitor or control between March 16, 2021, and February 25, 2022, at 69 sites in 7 countries (final follow-up on June 1, 2022). INTERVENTIONS Patients were randomized to receive open-label initiation of an ACE inhibitor (n = 257), ARB (n = 248), ARB in combination with DMX-200 (a chemokine receptor-2 inhibitor; n = 10), or no RAS inhibitor (control; n = 264) for up to 10 days. MAIN OUTCOMES AND MEASURES The primary outcome was organ support–free days, a composite of hospital survival and days alive without cardiovascular or respiratory organ support through 21 days. The primary analysis was a bayesian cumulative logistic model. Odds ratios (ORs) greater than 1 represent improved outcomes. RESULTS On February 25, 2022, enrollment was discontinued due to safety concerns. Among 679 critically ill patients with available primary outcome data, the median age was 56 years and 239 participants (35.2%) were women. Median (IQR) organ support–free days among critically ill patients was 10 (–1 to 16) in the ACE inhibitor group (n = 231), 8 (–1 to 17) in the ARB group (n = 217), and 12 (0 to 17) in the control group (n = 231) (median adjusted odds ratios of 0.77 [95% bayesian credible interval, 0.58-1.06] for improvement for ACE inhibitor and 0.76 [95% credible interval, 0.56-1.05] for ARB compared with control). The posterior probabilities that ACE inhibitors and ARBs worsened organ support–free days compared with control were 94.9% and 95.4%, respectively. Hospital survival occurred in 166 of 231 critically ill participants (71.9%) in the ACE inhibitor group, 152 of 217 (70.0%) in the ARB group, and 182 of 231 (78.8%) in the control group (posterior probabilities that ACE inhibitor and ARB worsened hospital survival compared with control were 95.3% and 98.1%, respectively). CONCLUSIONS AND RELEVANCE In this trial, among critically ill adults with COVID-19, initiation of an ACE inhibitor or ARB did not improve, and likely worsened, clinical outcomes. TRIAL REGISTRATION ClinicalTrials.gov Identifier: NCT0273570

Vers une assistance à la conception préliminaire de mécanismes de transformation de mouvement (application aux chaînes cinématiques à un degré de liberté)

Ce mémoire présente le développement d'un outil d'assistance à la conception préliminaire de mécanismes. Les mécanismes concernés sont les mécanismes de transformation de mouvement à un degré de liberté, une entrée et une sortie. Le rôle de l'outil est de construire, évaluer et classer toutes les structures cinématiques capables de répondre à des spécifications géométriques et fonctionnelles données afin de les suggérer au concepteur qui cherche à définir une architecture de départ. Notre approche comporte quatre e tapes. D'abord, la synthèse structurelle assure la création d'un ensemble de structures répondant qualitativement au problème. Ces structures sont ensuite évaluées plus précisément suivant des critères géométriques, puis cinématiques, en transformant les problèmes successifs en problèmes d'optimisation. Enfin, la synthèse complète intègre les résultats précédents et construit automatiquement les structures solutions. Les résultats sont fournis sous la forme de modèles 3DThis document presents the development of an assistance tool for conceptual design of mechanisms. Mechanisms concerned are motion transformation mechanisms with one degree of freedom, a single input and a single output. The tool objective is to build, evaluate and classify all the kinematic structures able to fulfil geometrical and functional requirements. These structures are then suggested to the designer whose goal is to define a first layout for a given problem. The presented approach includes four steps. Initially, structural synthesis assumes the creation of a set of structures as qualitative responses to the problem. These structures are then evaluated more precisely according first to geometrical criteria and second to kinematics criteria, by transforming successive problems into optimization problems. Finally, the complete synthesis step integrates all the preceding results and builds solutions automatically. Results are provided through 3D modelsTOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF