Analyse et modélisation du comportement d'un adhésif dans un assemblage soumis à sollicitations cycliques de cisaillement

International audienceLes analyses expérimentales et numériques du comportement mécanique d'un adhésif dans un assemblage sont rendues particulièrement difficiles en raison de l'influence des effets de bords. Ces concentrations de contraintes, présentes aux extrémités du joint de colle et près de l'interface, peuvent être à l'origine de l'amorçage de fissures qui peuvent par la suite se propager dans l'adhésif. L'analyse du comportement sur le long terme d'un adhésif est donc rendue assez délicate. Les principales approches développées dans la littérature, concernent la tenue en fatigue d'assemblages collés et sont principalement basées sur la théorie de la propagation d'une fissure dans l'adhésif. Ce papier présente une étude expérimentale et une première modélisation du comportement de l'adhésif destinés à analyser le comportement mécanique d'assemblages collés sous sollicitations cycliques. Un dispositif Arcan modifié, développé précédemment, est utilisé pour analyser le comportement mécanique de l'adhésif sous chargements cycliques en limitant l'influence des effets de bords. Ce dispositif permet de solliciter le joint de colle dans un assemblage en traction, cisaillement, traction-cisaillement et compression-cisaillement. Une première modélisation de type Chase- Goldsmith est également présentée pour décrire le comportement pour une sollicitation de cisaillement

Une méthode de calcul de la durée de vie à l'amorçage de fissure de fatigue dans un joint soudé en acier S355NL

Ce travail porte sur l'étude du comportement en fatigue d'assemblages soudés en acier S355NL, représentatifs d'éléments de structures navales. L'objectif est d'estimer la durée de vie à l'amorçage d'une fissure de fatigue pour ce type de structures. Notre approche se décompose en deux étapes. Premièrement, un calcul de structure par éléments finis permet d'obtenir les cycles contrainte-déformation stabilisés en tout point de l'assemblage soudé pour un chargement d'amplitude constante ou variable. Deuxièmement, dans le cas où une adaptation élastique rapide se produit, un post-traitement permet de calculer la durée de vie à l'amorçage d'une fissure de fatigue, par l'utilisation d'un modèle d'endommagement à deux échelles basé sur les travaux de Lemaitre et al. Pour valider l'approche proposée, des essais de fatigue en flexion quatre points ont été réalisés pour deux rapports de charge (0,1 et 0,3), sur des éprouvettes soudées réalisées par DCN. Les comparaisons entre les durées de vie expérimentales et les durées de vie calculées sont encourageantes pour la campagne d'essais réalisée

High molecular diversity in the true service tree (Sorbus domestica) despite rareness: data from Europe with special reference to the Austrian occurrence

Background and Aims Sorbus domestica (Rosaceae) is one of the rarest deciduous tree species in Europe and is characterized by a scattered distribution. To date, no large-scale geographic studies on population genetics have been carried out. Therefore, the aims of this study were to infer levels of molecular diversity across the major part of the European distribution of S. domestica and to determine its population differentiation and structure. In addition, spatial genetic structure was examined together with the patterns of historic and recent gene flow between two adjacent populations. Methods Leaf or cambium samples were collected from 17 populations covering major parts of the European native range from north-west France to south-east Bulgaria. Seven nuclear microsatellites and one chloroplast minisatellite were examined and analysed using a variety of methods. Key Results Allelic richness was unexpectedly high for both markers within populations (mean per locus: 3·868 for nSSR and 1·647 for chloroplast minisatellite). Moreover, there was no evidence of inbreeding (mean Fis = -0·047). The Italian Peninsula was characterized as a geographic region with comparatively high genetic diversity for both genomes. Overall population differentiation was moderate (FST = 0·138) and it was clear that populations formed three groups in Europe, namely France, Mediterranean/Balkan and Austria. Historic gene flow between two local Austrian populations was high and asymmetric, while recent gene flow seemed to be disrupted. Conclusions It is concluded that molecular mechanisms such as self-incompatibility and high gene flow distances are responsible for the observed level of allelic richness as well as for population differentiation. However, human influence could have contributed to the present genetic pattern, especially in the Mediterranean region. Comparison of historic and recent gene flow may mirror the progress of habitat fragmentation in eastern Austri

Comportement d'une colle structurale sous chargement cyclique : application aux structures composites collées

Le potentiel du collage sous son aspect structural est de plus en plus utilisé en particulier pour les structures composites. L’une des principales exigences d’utilisation d’un adhésif est son aptitude à conserver sa capacité à supporter des efforts, appliqués le plus souvent de manière répétée, tout au long de sa durée de vie en service. Néanmoins peu d’études portent sur le comportement en fatigue d’assemblages structuraux alors que sa connaissance demeure indispensable en vue d’établir des critères de dimensionnement pertinents. Dans le cadre de ce travail, nous proposons de nous intéresser au comportement d’assemblages collés sous chargements cycliques. Ce projet visant à terme au développement d’outils d’aide à la conception, au dimensionnement et à la tenue en service pour des applications éoliennes. Sur le plan expérimental, un dispositif Arcan modifié a été utilisé pour analyser le comportement de l’adhésif sous chargement cyclique. Celui-ci permet de solliciter le joint de colle dans un assemblage pour différents types de chargement en traction/compression-cisaillement. La stratégie expérimentale s’appuie sur un dispositif de mesure sans contact en temps réel par stéréo-corrélation d’images 3D. Les échantillons collés, dont l’épaisseur du joint est de 200 µm, utilisent des géométries spécifiques aux extrémités du joint de colle pour limiter les effets de bords. Ces becs réduisent les concentrations de contraintes et ainsi le risque de fissuration au niveau des bords libres du joint de colle. Sur le plan numérique, un modèle visco-élasto-plastique a permis de décrire le comportement cyclique de l’adhésif dans le cas de sollicitations en cisaillement. La stratégie repose sur l’identification des paramètres visqueux non-linéaires du modèle à partir d’un essai de relaxation-fluage ainsi que la déformation à rupture. Le résultat de cette analyse permet alors de prédire le comportement de l’adhésif sous sollicitation cyclique ainsi que la durée de vie associée

Early detection of invasion risk by exotic plant species introduced in forest arboretum in south-eastern France. Emergence of species of the genus Hakea. Measures for management

L’acclimatation d’espèces végétales exotiques dans le sud-est de la France, en particulier depuis la 2ème moitié du XIXème siècle, a contribué à la domestication d’espèces sauvages destinées à l’horticulture ornementale, l’industrie de la parfumerie ou le paysage. Quelques espèces exotiques se sont naturalisées ; certaines sont devenues envahissantes et impactent la flore indigène à fort taux d’endémisme de cette région. La détection précoce d’espèces en cours de naturalisation et l’évaluation des risques d’invasion biologique permettent d’alerter les politiques publiques pour la mise en place d’opérations de contrôle ou d’éradication. La question est posée pour des espèces végétales ligneuses introduites à partir de 1973 dans un arboretum forestier du massif de l’Estérel. Sur 400 espèces plantées initialement, 13 se naturalisent, parmi lesquelles plusieurs espèces du genre Hakea (Proteaceae), originaires d’Australie. L’objectif de cette étude était de rassembler les données utiles à l’évaluation du risque d’invasion: traits de reproduction, banque de graines, modalités de dispersion, histoire de l’introduction. L’analyse de risque a confirmé que plusieurs espèces peuvent devenir une menace pour l’environnement si elles se naturalisent à l’extérieur de l’arboretum. Deux d’entre elles (Hakea salicifolia (Vent.) B.L. Burtt et Hakea sericea Schrad. & J.C. Wendl.) ont déjà un statut d’espèces exotiques envahissantes dans d’autres pays méditerranéens. L’étude a conduit à la réalisation d’un itinéraire technique et à la sensibilisation des opérateurs locaux pour mettre en place des actions de contrôle. La méthode pourra être appliquée à d’autres arboretums, en particulier ceux qui sont situés en région méditerranéenneThe introduction and acclimatization of exotic plant species in the South-East of France, in particular since the second half of the nineteenth century, have contributed to the domestication of wild species used in ornamental horticulture, perfume industry and landscape. A few species have naturalized, some have become invasive and are impacting the highly endemic indigenous flora. Early detection of naturalizing species and evaluation of biological invasion risk are useful for control or eradication operations. The question arises for woody plant species introduced since 1973 in a forest arboretum of the Esterel Mountains. Out of 400 species planted initially, 13 are naturalizing, among which several species of Hakea genus (Proteaceae) native of Australia. This study aims to assemble useful data for the invasion risk evaluation. These data include reproduction traits, seed bank, dispersion system and introduction history. Risk analysis confirmed that several species can become a threat to the environment if they naturalize outside the arboretum. Two of them (Hakea salicifolia (Vent.) B.L. Burtt and Hakea sericea Schrad. & J.C. Wendl.) already have an invasive status in other Mediterranean countries. Studies lead to the production of a technical itinerary and to the local operators’ awareness to organize control. This method could be applied to other arboretums, especially those situated in the Mediterranean region

From Compact Plasma Particle Sources to Advanced Accelerators with Modeling at Exascale

Developing complex, reliable advanced accelerators requires a coordinated, extensible, and comprehensive approach in modeling, from source to the end of beam lifetime. We present highlights in Exascale Computing to scale accelerator modeling software to the requirements set for contemporary science drivers. In particular, we present the first laser-plasma modeling on an exaflop supercomputer using the US DOE Exascale Computing Project WarpX. Leveraging developments for Exascale, the new DOE SCIDAC-5 Consortium for Advanced Modeling of Particle Accelerators (CAMPA) will advance numerical algorithms and accelerate community modeling codes in a cohesive manner: from beam source, over energy boost, transport, injection, storage, to application or interaction. Such start-to-end modeling will enable the exploration of hybrid accelerators, with conventional and advanced elements, as the next step for advanced accelerator modeling. Following open community standards, we seed an open ecosystem of codes that can be readily combined with each other and machine learning frameworks. These will cover ultrafast to ultraprecise modeling for future hybrid accelerator design, even enabling virtual test stands and twins of accelerators that can be used in operations.Comment: 4 pages, 3 figures, submitted to the 20th Advanced Accelerator Concepts Workshop (AAC22

Palaeogenomics of Upper Palaeolithic to Neolithic European hunter-gatherers

: Modern humans have populated Europe for more than 45,000 years1,2. Our knowledge of the genetic relatedness and structure of ancient hunter-gatherers is however limited, owing to the scarceness and poor molecular preservation of human remains from that period3. Here we analyse 356 ancient hunter-gatherer genomes, including new genomic data for 116 individuals from 14 countries in western and central Eurasia, spanning between 35,000 and 5,000 years ago. We identify a genetic ancestry profile in individuals associated with Upper Palaeolithic Gravettian assemblages from western Europe that is distinct from contemporaneous groups related to this archaeological culture in central and southern Europe4, but resembles that of preceding individuals associated with the Aurignacian culture. This ancestry profile survived during the Last Glacial Maximum (25,000 to 19,000 years ago) in human populations from southwestern Europe associated with the Solutrean culture, and with the following Magdalenian culture that re-expanded northeastward after the Last Glacial Maximum. Conversely, we reveal a genetic turnover in southern Europe suggesting a local replacement of human groups around the time of the Last Glacial Maximum, accompanied by a north-to-south dispersal of populations associated with the Epigravettian culture. From at least 14,000 years ago, an ancestry related to this culture spread from the south across the rest of Europe, largely replacing the Magdalenian-associated gene pool. After a period of limited admixture that spanned the beginning of the Mesolithic, we find genetic interactions between western and eastern European hunter-gatherers, who were also characterized by marked differences in phenotypically relevant variants

Palaeogenomics of Upper Palaeolithic to Neolithic European hunter-gatherers

Publisher Copyright: © 2023, The Author(s).Modern humans have populated Europe for more than 45,000 years1,2. Our knowledge of the genetic relatedness and structure of ancient hunter-gatherers is however limited, owing to the scarceness and poor molecular preservation of human remains from that period3. Here we analyse 356 ancient hunter-gatherer genomes, including new genomic data for 116 individuals from 14 countries in western and central Eurasia, spanning between 35,000 and 5,000 years ago. We identify a genetic ancestry profile in individuals associated with Upper Palaeolithic Gravettian assemblages from western Europe that is distinct from contemporaneous groups related to this archaeological culture in central and southern Europe4, but resembles that of preceding individuals associated with the Aurignacian culture. This ancestry profile survived during the Last Glacial Maximum (25,000 to 19,000 years ago) in human populations from southwestern Europe associated with the Solutrean culture, and with the following Magdalenian culture that re-expanded northeastward after the Last Glacial Maximum. Conversely, we reveal a genetic turnover in southern Europe suggesting a local replacement of human groups around the time of the Last Glacial Maximum, accompanied by a north-to-south dispersal of populations associated with the Epigravettian culture. From at least 14,000 years ago, an ancestry related to this culture spread from the south across the rest of Europe, largely replacing the Magdalenian-associated gene pool. After a period of limited admixture that spanned the beginning of the Mesolithic, we find genetic interactions between western and eastern European hunter-gatherers, who were also characterized by marked differences in phenotypically relevant variants.Peer reviewe

Robust estimation of bacterial cell count from optical density

Optical density (OD) is widely used to estimate the density of cells in liquid culture, but cannot be compared between instruments without a standardized calibration protocol and is challenging to relate to actual cell count. We address this with an interlaboratory study comparing three simple, low-cost, and highly accessible OD calibration protocols across 244 laboratories, applied to eight strains of constitutive GFP-expressing E. coli. Based on our results, we recommend calibrating OD to estimated cell count using serial dilution of silica microspheres, which produces highly precise calibration (95.5% of residuals <1.2-fold), is easily assessed for quality control, also assesses instrument effective linear range, and can be combined with fluorescence calibration to obtain units of Molecules of Equivalent Fluorescein (MEFL) per cell, allowing direct comparison and data fusion with flow cytometry measurements: in our study, fluorescence per cell measurements showed only a 1.07-fold mean difference between plate reader and flow cytometry data