Protocole expérimental pour la caractérisation de Modèles de Zones Cohésives thermomécaniques dédiés à la rupture dynamique des résines époxy

Des Modèles de Zones Cohésives (MZC) sont employés pour simuler l'évolution du délaminage dans les matériaux Composites à Matrice Organique (CMO). Un paramètre essentiel est le taux de restitution d'énergie G qui quantifie l'énergie de rupture. Des essais normalisés en quasi-statique permettent de mesurer G. En revanche, son identification en dynamique reste délicate. L'objectif des travaux présentés est le développement d'un protocole expérimental pour la caractérisation de la décohésion dynamique des CMO. Dans cette recherche, seule la rupture cohésive des CMO est étudiée, soit la propagation inter-laminaire d'une fissure dans la matrice. La rupture d'éprouvettes épaisses de résine époxy pure est alors considérée. La résine M21 est retenue comme matériau d'étude. Étant un polymère amorphe, sa rupture implique des mécanismes visqueux qui dissipent thermiquement une partie de l'énergie de rupture. Cette quantité de chaleur Q élève la température en pointe de fissure T. Des études réalisées sur du PMMA montrent que T peut localement approcher la température de transition vitreuse. Les paramètres (v,T) semblent agir sur la ténacité des CMO en dynamique. Pourtant, les MZC qui proposent cette double dépendance sont rares et aucun n'est identifié expérimentalement. Un protocole expérimental dynamique est proposé pour caractériser le taux de restitution d'énergie à partir d’un bilan énergétique complet. Le paramètre G est déduit du champ singulier de déformation par une jauge de déformation. La chaleur Q est calculée par une mesure de température déportée dans le temps et dans l'espace du passage de la fissure grâce à des thermocouples. Sous certaines hypothèses, la connaissance de Q donne accès à T. Enfin la vitesse de fissuration v est mesurée par des jauges de fissuration. L'originalité de ce montage est la mesure simultanée des quantités (G,v,T) en cours de propagation. Ces travaux expérimentaux permettront une confrontation aux MZC de la littérature dépendant de (v,T)

Développement de compositions polymères biosourcées sur base PLA pour des applications automobiles

National audiencePLA is a bio-based and biodegradable polymer with high tensile strength and rigidity. Nevertheless, its low impact toughness and its brittleness are obstacles for a use in highly loaded parts. To overcome these drawbacks, the influence of several additives is studied. First of all, PLA plasticization by TBC leads to a marked increase of ductility, however counterbalanced by a drop of tensile strength and rigidity. The formation of copolymers PLA-impact modifier (BS) allows to increase impact toughness but not ductility. Finally, quaternary compositions PLA-BS-TBC-clay nano-reinforcements have interesting tensile and impact properties compared to a mineral filled PP frequently used for automotive applications.Le PLA est un polymère biosourcé, biodégradable et à hautes rigidité et résistance en traction. Toutefois, sa faible résilience et sa fragilité sont des obstacles à son utilisation pour des pièces fortement sollicitées. Pour y remédier, cette étude s'intéresse à l'enrichissement progressif de compositions à base de PLA. Dans un premier temps, l'ajout de plastifiant (TBC) permet une nette augmentation de la ductilité du matériau, mais dégrade les autres propriétés en traction. La formation de copolymères PLA-modificateur d'impact (BS) permet un fort accroissement de la résilience, mais pas de la ductilité. Enfin, les compositions quaternaires PLA-BS-TBC-nanocharges d'argile constituent une piste viable pour une utilisation sous fortes sollicitations, grâce à des propriétés mécaniques en traction et à l'impact prometteuses, comparées à celles d'un PP chargé, classiquement utilisé dans l'automobile

Modélisation mécanique de la déformation de la topographie de prothèses mammaires macro-texturées

Introduction Cette étude propose une méthodologie de modélisation de la déformation d'un état de surface sous sollicitations mécaniques. La méthodologie permettra d'analyser la topographie de surface d'un matériau déformable, en prenant en compte les contraintes externes provenant d'un environnement mécanique complexe, telle que la biomécanique du corps humain. In fine, dans le cas de surfaces fortement déformables, cet outil pourrait aider à la modélisation du comportement à la friction de surfaces rugueuses in-situ.   Matériaux et méthodes L'exemple pris dans cette étude est caractéristique d'une surface fortement structurée et à faible module d'Young: l'enveloppe texturée en silicone d'un implant mammaire. Ces surfaces présentent des cavités cuboïdes de 200µm de profondeur, délimitées par de fines structures en silicone d'une épaisseur d'une dizaine de micromètres. L'intégrité de ses pores, et par conséquence le coefficient de friction qu'ils génèrent au contact des tissus, sont essentiels pour l'intégration biologique de l'implant dans le sein. Des essais interrompus de compression et de cisaillement ont été conduits sous micro-tomographe. Un montage a permis d'induire un cisaillement à 45° de la surface. Par reconstruction des scans, un modèle 3D de la surface a été développé. Le modèle 3D a été traité, notamment les artefacts de reconstruction à la surface ainsi que les auto-contacts, pour pouvoir être implémenté dans des logiciels d'éléments finis. Une taille d'élément adaptée a été choisie. Des essais de traction sur éprouvettes ont permis de déduire les caractéristiques du matériau.   Résultats Les simulations numériques ont été analysées aux conditions de sollicitation des essais in-situ. Sous compression unixiale, aucun flambage des cavités des pores de surface a été constaté sur les résultats des essais interrompus. Des simulations sous différents cisaillements ont permis d'affiner le comportement au flambage des structures de surface. Des cartographies des contraintes et des déplacements au sein de la texture ont permis de corroborer les déformations constatées.   Conclusion La surface présente des repliements de ses structures en silicone sur eux même, uniquement pour certaines conditions de cisaillement. Sous compression unixiale, la surface ne présente donc plus de niches cellulaires à l'intérieur des pores, qui sont des pièges potentiels pour les cellules du sein et source de complications

The ocean sampling day consortium

Ocean Sampling Day was initiated by the EU-funded Micro B3 (Marine Microbial Biodiversity, Bioinformatics, Biotechnology) project to obtain a snapshot of the marine microbial biodiversity and function of the world’s oceans. It is a simultaneous global mega-sequencing campaign aiming to generate the largest standardized microbial data set in a single day. This will be achievable only through the coordinated efforts of an Ocean Sampling Day Consortium, supportive partnerships and networks between sites. This commentary outlines the establishment, function and aims of the Consortium and describes our vision for a sustainable study of marine microbial communities and their embedded functional traits

The Ocean Sampling Day Consortium

Ocean Sampling Day was initiated by the EU-funded Micro B3 (Marine Microbial Biodiversity, Bioinformatics, Biotechnology) project to obtain a snapshot of the marine microbial biodiversity and function of the world’s oceans. It is a simultaneous global mega-sequencing campaign aiming to generate the largest standardized microbial data set in a single day. This will be achievable only through the coordinated efforts of an Ocean Sampling Day Consortium, supportive partnerships and networks between sites. This commentary outlines the establishment, function and aims of the Consortium and describes our vision for a sustainable study of marine microbial communities and their embedded functional traits

[Botulinum toxin for vulvar vestibulitis]

International audienc

Damage characterization for particles filled semi-crystalline polymer

Damage evolution and characterization in semi-crystalline polymer filled with particles under various loadings is still a challenge. A specific damage characterization method using Digital Image Correlation is proposed for a wide range of strain rates considering tensile tests with hydraulic jacks as well as Hopkinson's bars. This damage measurement is obtained by using and adapting the SEE method [1] which was developed to characterize the behaviour laws at constant strain rates of polymeric materials in dynamic. To validate the characterization process, various damage measurement techniques are used under quasi-static conditions before to apply the procedure in dynamic. So, the well-known damage characterization by loss of stiffness technique under quasi-static loading is applied to a polypropylene. In addition, an in-situ tensile test, carried out in a microtomograph, is used to observe the cavitation phenomenon in real time. A good correlation is obtained between all these techniques and consequently the proposed technique is supposed suitable for measuring the ductile damage observed in semi-crystalline polymers under dynamic loading. By applying it to the semi-crystalline polymer at moderate and high speed loadings, the damage evolution is measured and it is observed that the damage evolution is not strain rate dependent but the failure strain on the contrary is strain rate dependent

Damage characterization for particles filled semi-crystalline polymer

Damage evolution and characterization in semi-crystalline polymer filled with particles under various loadings is still a challenge. A specific damage characterization method using Digital Image Correlation is proposed for a wide range of strain rates considering tensile tests with hydraulic jacks as well as Hopkinson's bars. This damage measurement is obtained by using and adapting the SEE method [1] which was developed to characterize the behaviour laws at constant strain rates of polymeric materials in dynamic. To validate the characterization process, various damage measurement techniques are used under quasi-static conditions before to apply the procedure in dynamic. So, the well-known damage characterization by loss of stiffness technique under quasi-static loading is applied to a polypropylene. In addition, an in-situ tensile test, carried out in a microtomograph, is used to observe the cavitation phenomenon in real time. A good correlation is obtained between all these techniques and consequently the proposed technique is supposed suitable for measuring the ductile damage observed in semi-crystalline polymers under dynamic loading. By applying it to the semi-crystalline polymer at moderate and high speed loadings, the damage evolution is measured and it is observed that the damage evolution is not strain rate dependent but the failure strain on the contrary is strain rate dependent

A viscoelastic-viscoplastic time temperature equivalence for thermoplastics

International audienc

Synthesis of N,N'-bis and N,N,N',N'-tetra-[3,5-disubstituted-1-pyrazolyl)methyl]para-phenylenediamines: New Candidate Ligands for Metal Complex Wires.

International audienceA series of tridentate ligands N,N-bis-[(di-substituted-1-pyrazolyl)methyl]arylamines 2–3a,b and benzylamine 4a,b, tetradentate N,N′-bis-[(di-substituted-1-pyrazolyl)methyl]para-phenylenediamines 7a,b and hexadentate N,N,N′,N′-tetra-[(di-substituted-1-pyrazolyl)methyl]para-phenylenediamines 8a,b has been prepared in good yield by condensation of arylamines, benzylamine or para-phenylenediamine with N-hydroxymethyl disubstituted pyrazoles 1a,b. The synthesis and characterisation of these various polydentate ligands are described