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Inter-granular damage in experimentally deformed rock-salt investigated by X-ray micro-tomography: confining pressure and brine effects
No full textInternational audienceWe have investigated the mechanical behaviour of synthetic rock-salt during compression tests using in situ X-ray micro computed tomography (XR-μCT). Samples were deformed under controlled strain rate in an X-ray semi-transparent triaxial cell adapted to X-ray tomography.We were interested in the development of micro damage in relation to the stress state and the presence or absence of brine. For that purpose, we produced by powder compaction in œdometric cells two types of materials with different amounts of water. One is considered “laboratory dry” and the other is considered “water saturated”. Both materials exhibit similar mean grain size (c.a. 200 μm). Both types of samples were deformed at uniaxial and triaxial conditions (15 MPa confining pressure), at room temperature and constant displacement rate (1 μm/s).The results show that the dominant damage mechanisms correspond to the progressive development of diffuse inter-granular micro-cracking. This can be explained by the strong anisotropy in the crystal plasticity of NaCl, which results in local plastic strain incompatibilities between neighboring grains in the polycrystalline rock-salt. Conversely, the development of micro-crack damage is strongly reduced by both confining pressure and presence of brine. Natural Leine rock salt samples bearing inter-crystalline brine and tested under similar conditions show similar trends as regards inter-granular micro-damage. We suggest that the development of inter-granular micro-cracking is suppressed or retarded in the presence of brine thanks to dissolution-precipitation processes, which in addition to the well-known healing effect may also reduce the local plastic strain incompatibilities
Une méthode multi-échelle basée sur les données pour la simulation de l'endommagement anisotrope des structures hétérogènes
No full textInternational audienceA Data-Driven multiscale method for modeling anisotropic damage in heterogeneous structures is proposed. This approach, based on harmonic analysis of damage combined with numerical homogenization, uses the results of off-line damage calculations on RVEs as data for constructing the evolution laws of the internal variables and the anisotropic damage model. At the macroscopic scale, on-line computations are carried out, using the evolution laws and the anisotropic damage model constructed, to simulate crack nucleation and propagation in composite structures, without specific assumptions on the anisotropy related to RVEs geometry. A modified regularization technique is applied to guarantee mesh independence. An example of damage modeling of a heterogeneous structure with periodic micro-structure is presented. The results obtained from the homogenized model are validated by comparison with high-fidelity simulation.Une méthode multi-échelle basée sur les données pour modéliser l’endommagement anisotrope dans les structures hétérogènes est proposée. Cette approche, reposant sur l’analyse harmonique de l’endommagement combinée à l’homogénéisation numérique, utilise des résultats de calculs « Off-line » de fissuration sur des VERs comme données pour construire les lois d’évolution des variables internes etle modèle d’endommagement anisotrope. A l’échelle macroscopique, des calculs « On-line » sont effectués, en utilisant les lois d’évolution et le modèle d’endommagement anisotrope construits, pour simuler la nucléation et la propagation de fissures dans les structures composites, sans hypothèses spécifiquessur l’anisotropie liée à la géométrie des VERs. Une technique de régularisation modifiée est appliquéepour garantir l’indépendance du maillage. Un exemple de modélisation de l’endommagement d’une structure hétérogène à microstructure périodique est présenté. Les résultats obtenus à partir du modèle homogénéisé sont validés par comparaison avec une simulations haute fidélité
Modélisation de la thermorégulation chez les thalattosuchia
No full textInternational audienceThe primary objective of this work is to develop a numerical model to study the effect of the aquatic environment on the thermophysiological properties of thalattosuchians and to simulate their ability to maintain body temperature despite heat loss. Understanding the interaction between biological and environmental parameters will help assess the efficiency of their thermoregulation in their aquatic habitat. In this study, several factors are considered: minimum and maximum ambient temperatures, muscular activity, and the morphological properties of fossil specimens. For this purpose, a realistic 3D geometry was reconstructed from fossils provided by the National Museum of Natural History (France), divided into key body regions (hind limbs, torso, and tail). Each compartment was assigned specific thermophysiological properties based on tissue type (skin, fat, muscle, skeleton).In addition to convective heat transfer coefficients, model parameters such as thermal conductivities and specific heat capacities of different tissues were defined for each anatomical compartment. A marine temperature phase was introduced to simulate the thermal environments in which these reptiles lived. The developed model incorporates the heat equation while accounting for metabolic rates and internal blood flow. Simulations were conducted using COMSOL Multiphysics.The evolution of thalattosuchian body temperature in different environments indicates that these reptiles could maintain a relatively stable temperature, even in fluctuating marine conditions—opening new hypotheses about their behavior and physiology. This study provides novel insights into thalattosuchian thermoregulation, offering fresh perspectives on their adaptation to a demanding marine environment. It also establishes a foundation for better interpreting the evolution of thermal mechanisms in prehistoric marine reptiles, considering more complex environmental factors, richer physiological data, and active thermoregulation scenarios
Accélération des calculs d'homogénéisation non linéaires (FE2) par clustering sans base d'apprentissage
No full textInternational audienceAccélération des calculs d'homogénéisation non linéaires (FE2) par clustering sans base d'apprentissag
Outiller la recherche participative : les résultats du projet EQUIPACT
No full textDans cette monographie, nous décrivons l’expérience conduite dans le cadre du projet EQUIPACT (Equiper les acteurs pour plus d’impacts dans les transitions), une recherche-action participative financée par l’ANR dans le cadre de l’appel à projets SAPS (Sciences avec et pour la société). L’objectif d’EQUIPACT est de produire des connaissances sur/pour la recherche participative (RP). Alors que la littérature scientifique reconnaît le potentiel transformatif de ces processus de recherche multi-acteurs, on ne comprend pas bien comment adviennent les changements organisationnels, structurels et professionnels que cela implique. C’est pourquoi nous avons aussi étudié le travail d’organisation des collectifs que nous qualifions d’apprentissages sociaux (social learning). EQUIPACT a permis d’engager un processus d’acculturation croisée et de co-formation aux concepts et approches liés au changement transformatif. Il a aussi permis de mettre en évidence le besoin d’articuler la logique projet avec celle du temps long du changement. Notre analyse a montré que : 1. les porteurs de projets de RP empruntent différents chemins et méthodes d’émergence qu’il serait profitable de partager au sein des réseaux professionnels, 2. l’offre de formation à la RP est riche et diversifiée en termes de cursus, formats et publics, mais il y a peu de cursus formant à la dimension systémique et à l’intention transformative de la RP. 3. l’évaluation formative aide les collectifs à orienter leur travail en développant leur réflexivité et leur compréhension des processus de co-recherche et co-innovation. 4. la tiers-veillance permet de faciliter les interactions, de veiller à l’inclusion, et de gérer les conflits, 5. les échanges au sein du consortium et dans les réseaux ont permis d’expliciter les fonctions d’intermédiation et de médiation, dans leurs singularités et leurs complémentarités. Concrètement, EQUIPACT a produit des publications scientifiques et des savoirs d’action. Les travaux ont été présentés lors de journées professionnelles et ont fait l’objet de fiches-actions dans la base de données RESOLIS regroupées dans un mini-observatoire. Le manuscrit est divisé en six sections. Dans une première partie, nous introduisons quelques notions et concepts théoriques qui fondent cette approche. Nous la replaçons dans les études des transitions durables (transitions studies) et des politiques publiques transformatives (transformative innovation policies). Nous présentons aussi deux approches qui ambitionnent d’équiper les processus de recherche multi acteurs : l’évaluation formative et la tiers veillance. Dans une deuxième partie, nous situons le projet EQUIPACT dans une dynamique initiée dans plusieurs groupes de travail, en particulier ceux mis en place dans le cadre d’ALLISS (“Pour une ALLIance Sciences-Sociétés”). Cette association a pour objectif de faire une place aux organisations du “tiers secteur de la recherche” (TSR,) dans le système national de recherche et d’innovation. Cet objectif repose sur l’idée que l’innovation est un processus s’insérant dans un système socio-technique conçu pour répondre aux défis socio-économiques d’après-guerre. Pour relever les défis environnementaux et sociaux contemporains, il conviendrait de le transformer en y intégrant d’autres parties prenantes. Dans la troisième partie, nous décrivons les méthodes participatives utilisées pour organiser le travail collectif dans le consortium EQUIPACT. Dans la quatrième partie, nous présentons les résultats en terme d’apprentissages sociaux. Nous décrivons l'évolution du plan d’action et tentons de l’analyser à la lumière des opportunités et des écueils rencontrés par le consortium pendant la durée du projet. Dans la cinquième partie, nous détaillons les résultats des trois enquêtes conduites dans EQUIPACT : 1. enquête sur les conditions d’émergence des projets de RP, 2. cartographie des formations à la RP, 3. capitalisation des processus de RP et transformative. Ces résultats ont fait l’objet de rapports séparés qui sont également disponibles sur HAL. Dans la sixième partie, nous évaluons le changement observé au cours d’EQUIPACT. Nous discutons plus particulièrement des apprentissages sociaux entre les membres du consortium et dans leurs différents réseaux. Dans la septième partie, nous attirons l’attention sur notre analyse du changement dans le temps long. Nous concluons par une huitième partie qui propose des recommandations pour les politiques publiques, la structuration d’écosystèmes de RP et l’accompagnement d’une transformation des acteurs
Des Défis Souterrains pour des Solutions Bas Carbone : Analyse du Cycle de Vie des Mortiers pour une Construction Durable et Visionnaire
No full textInternational audienceLa nécessité croissante pour l'industrie de la construction de développer des solutions innovantes intégrant des pratiques éco-responsables et favorisant un usage durable des matériaux, exige une analyse complète de leur cycle de vie et de ne plus se limiter au bilan carbone. Cette étude s'inscrit dans la continuité des travaux antérieurs conduits en évidence le potentiel des marins issus des travaux tunneliers du Grand Paris Express pour la fabrication de mortiers thermiquement isolants destinés aux panneaux muraux. L'étude a montré qu'une formulation à base de marins tunneliers enrichie par 1,2% de fibres de chanvre, 1% de tanin et 5% de ciment représentait une solution optimale en termes de propriétés mécaniques, thermiques et hydriques. S'appuie sur ces résultats, ce travail vise à effectuer une analyse du cycle de vie (ACV) de ces matériaux, de l'extraction jusqu'à la phase de production des mortiers isolants afin d'évaluer les impacts environnementaux, notamment le potentiel de réchauffement climatique, l'énergie incorporée, l'efficacité des ressources et les avantages environnementaux potentiels. En comparant ces mortiers biosourcés à des matériaux conventionnels à base de plâtre. Cette étude démontre la faisabilité de transformer les tunneliers marins en matériaux performants et à faible impact environnemental. Par ailleurs, elle établit une stratégie claire pour valoriser les déchets au sein de pratiques de construction durable, en promouvant des approches innovantes vers la neutralité carbone
Towards Sustainable Construction: A Comprehensive Review of Earth Materials and Bio-Fiber Composites for Low-Carbon Building Materials Design
No full textInternational audienceThe valorization of Excavated Earth (ExE) in concrete production represents a significant opportunity for sustainable construction while aligning with circular economy principles. This review paper explores strategies to reduce Portland cement content in construction materials by incorporating natural fibers, and earthen materials, creating low-carbon, high-performance building products. Natural fibers, such as Miscanthus, Bamboo, and Coconut, offer renewable, CO₂-sequestering solutions. However, they require physical, chemical, or thermal treatments to address challenges such as water absorption and sugar leaching, enhancing their compatibility with concrete matrices. The present review extensively discusses the transition from conventional ordinary Portland cement concrete binders’s formulations to alternatives like bio-based fibers for low-carbon concrete using supplementary cementitious materials SCMs. The review also attempts to explore the importance of the biochemical composition of natural fibers on the performance of bio-based concrete systems. The treatment methods that enhance the behavior and lifetime of fibers are also discussed. Life cycle assessment (LCA) is emphasized as a critical tool for evaluating the environmental impacts of these matrices, optimizing CO₂ fixation, and assessing the recycling potential of end-of-life materials using representative indexes, mostly regarding Global Warming Potential (GWP). Critical questions include: Considering the objective of minimizing CO₂ emissions and the significant environmental impact revealed by life cycle assessment (LCA) for thermal treatments such as calcination for (SCMs) and heat processing for natural fibers, are there alternative methods that can achieve comparable performance with a lower carbon footprint? Research in this domain remains limited, and the review identifies significant gaps. It underscores the role of initiatives like the RECYBEX-3B project supported financially by the Ile-de-France (IdF) region and TRACTEBEL-ENGIE company, which aims to recycle excavated sludge into bio-fiber-reinforced concrete blocks. Finally, the findings propose actionable pathways to advance low-carbon construction technologies, fostering a balance between environmental sustainability and material performance
La cérémonie royale du décintrement du pont de Neuilly (1772). Fabrique et lectures d’un événement
No full textInternational audienceCet article analyse une cérémonie festive, organisée en présence du roi et de la cour le 22 septembre 1772 et immortalisée par le peintre Hubert Robert : le décintrement du pont de Neuilly. Il en reconstitue le déroulement, les principaux protagonistes et l’agencement spatial. Il s’intéresse surtout aux enjeux et effets attendus de cette fête-spectacle au motif si singulier, à partir de l’étude de ses préparatifs et des commentaires qu’elle a suscités. L’enquête menée s’appuie sur une analyse critique des traces de l’évènement, attentive au fait qu’elles le construisent autant qu’elles l’enregistrent. Elle permet de mettre en lumière les efforts déployés par les organisateurs pour saturer l’espace narratif de représentations officielles. À travers les détails de cette manifestation, qui s’avérera être la dernière apparition publique de Louis XV, se lisent les tensions qui traversent la société à la fin de son règne, ainsi que les relations nouées entre savoirs techniques et pouvoir politique
Chapitre 5 - L’influence des variables sociodémographiques sur le don
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Multi-scale comparison of modeling chains for traffic-related air pollutant emission assessment
No full textInternational audienceTraffic-related air pollutants pose major health risks in metropolitan areas, with Nitrogen Oxides () being particularly harmful. Reducing road traffic emissions through mobility management is crucial for achieving sustainable urban living. To assess such strategies, reliable modeling chains are essential. Traditionally, these chains couple traffic and pollutant emission models. However, this coupling can introduce significant uncertainty, particularly when traffic and pollution models are developed at different spatial scales. This paper addresses the challenge of examining the effects of spatio-temporal representation of traffic data on emission models. To this end, we compare emissions derived from two widely used European models, COPERT and HBEFA, using traffic data from the microscopic traffic model Symuvia and the agent-based model MATSim. Traffic outputs are aggregated at the trip, street, and square-cell grid levels. Despite significant variations in speed estimation due to mean speed calculation methodologies, emissions estimated at the trip level are generally closely aligned. At the street level, Symuvia is better suited for emission estimations, as it more accurately captures local variations and congested traffic conditions. Emissions estimated at the cell-grid level reveal high spatial variability, influenced by the street network form: higher values are often observed in city centers with MATSim, while Symuvia tends to show higher values on the ring road. Our findings indicate that MATSim+COPERT and Symuvia+HBEFA yield more consistent overall results, primarily due to the route assignment algorithm and the sensitivity of emission models to variations in traffic conditions. Emissions estimated with HBEFA, particularly when coupled with MATSim, tend to be higher than those from COPERT, largely due to differences in how stop-and-go traffic is represented. On the other hand, COPERT estimates are generally lower, especially when coupled with Symuvia, mainly due to the challenges of capturing congested conditions and speed variations with the mean speed representation