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Complementarities of nanoindentation and atomic force microscopy for exploring micromechanical features of ancient flax fibres
No full textInternational audienceThe use of flax (Linum usitatissimum L.) fibres for textile dates back to several millennia; in Ancient Egypt flax was widely used in many everyday items. While flax fibres continue to diversify today as composite reinforcements, the study of their historical use is highly relevant when it comes to their durability; archaeological samples offer unique lenses for understanding changes in intrinsic fibre properties after long–time periods. Through a comprehensive examination of ancient Egyptian flax fibres from four archaeological artefacts, this study carries out a detailed characterisation of the fibre ultrastructure and micromechanical properties by combining nanoindentation (NI) and atomic force microscopy (AFM). This work highlights the complementary of these techniques for both heritage and materials science; it demonstrates on some samples, the remarkable cell wall stiffness, even after thousands of years, which is a key element for the bio-based composites sector, to better understand the degradation mechanisms of plant fibres
Proving the stability of cycle navigation using capture sets
No full textInternational audienceNavigating Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) presents significant challenges due to the absence of traditional localization systems. Cycle navigation emerges as a promising paradigm, enabling reliable navigation using minimal exteroceptive measurements. This approach leverages predefined cyclic trajectories, which are stabilized based on environmental feedback, ensuring frugal and discreet operations without reliance on high computational power or extensive sensor systems. This work aims to prove the stability of the cycle navigation. As cycle navigation is a non-linear system governed by a discrete inclusion condition, conventional methods have trouble to prove its stability. For this reason, this paper focuses on set methods to prove the stability of cycle navigation. The stability is proven by exhibiting a positive invariant set, which is a set stable by application of the evolution function of the system. This ensures that the evolution function will not remove states from the positively invariant set. Then, the characterization of the capture basin is an asset when performing cycle navigation, as it represents the set of initial states for the system which leads to the positive invariant set. Once the system reaches either the capture basin or the positive invariant set, which are generalized as a capture set, it remains captured forever. This approach not only guarantees the stability of the system in the neighborhood of the equilibrium point, but also establishes that it exists an area in which the stability of the cycle navigation will lead to a stable behavior. This work offers a robust, computationally efficient alternative to traditional stability methods, particularly suited for resource-constrained AUVs, because the underwater environment lacks suitable, cheap and easy-to-use localization methods, which forces us finding alternative ways to navigate and explore this particular environment
Débats et tensions dans la construction des curricula d’ingénieurs en Algérie : cas de trois écoles d’ingénieurs
No full textInternational audienceInternationalisation, changements politiques, défis sociétaux nationaux et internationaux sont autant de facteurs potentiels de restructurations des offres curriculaires dans l’enseignement supérieur. En Algérie, les formations d’ingénieurs ont étroitement accompagné les changements socio-historiques du XXème siècle. Depuis plus d’une décennie, de nouveaux défis marquent l’Algérie : sociaux, économiques, environnementaux mais aussi liés à l’internationalisation de l’enseignement supérieur. Dans ce contexte, comment les écoles d’ingénieurs algériennes font évoluer leurs offres curriculaires et que cela révèle-t-il en termes de contraintes de l’environnement et d’aspirations des acteurs ? Inscrit dans la sociologie du curriculum, et en s’appuyant sur des enquêtes empiriques (analyse de programmes et entretiens), cet article montre comment, pourquoi et par qui les évolutions curriculaires sont engagées. Il permet de saisir les débats – vifs et nombreux– et les tensions et contradictions en cours dans les écoles d’ingénieurs algériennes, révélateurs de dynamiques particulières
Mechanical and Thermal Contributions to the Damage Suffered by an Aeronautical Structure Subjected to an Intense and Sudden Electrical Discharge
No full textInternational audienceLightweight aeronautical structures and power generation structures such as wind turbines are fitted with protected external layers designed and certified to withstand severe climatic events such as lightning strikes. During these events, high currents flow through the structural protection but are likely to induce effects deeper in the supporting composite material and could even reach or perforate pressurized tanks. In situ measurements are hard to achieve during current delivery due to the severe electromagnetic conditions, and the lightning strike phenomenon on these structures is not yet fully investigated. To gain a better understanding of the physics involved, similarities in direct damage between lightning-struck samples and those subjected to pulsed lasers and an electron gun are analyzed. These analyses show the inability of a pure mechanical contribution to fully reproduce the shape of the delamination distribution of lightning strikes. Conversely, the similarities in effect and damage with the thermomechanical contribution of electron beam deposition are highlighted, particularly the increase in core delamination due to the paint and the apparent similarities in delamination distribution
MHD-Protonet: Margin-Aware Hard Example Mining for SAR Few-Shot Learning via Dual-Loss Optimization
No full textInternational audienceSynthetic aperture radar (SAR) image classification under limited data conditions faces two major challenges: inter-class similarity, where distinct radar targets (e.g., tanks and armored trucks) have nearly identical scattering characteristics, and intra-class variability, caused by speckle noise, pose changes, and differences in depression angle. To address these challenges, we propose MHD-ProtoNet, a meta-learning framework that extends prototypical networks with two key innovations: margin-aware hard example mining to better separate confusable classes by enforcing prototype distance margins, and dual-loss optimization to refine embeddings and improve robustness to noise-induced variations. Evaluated on the MSTAR dataset in a five-way one-shot task, MHD-ProtoNet achieves 76.80% accuracy, outperforming the Hybrid Inference Network (HIN) (74.70%), as well as standard few-shot methods such as prototypical networks (69.38%), ST-PN (72.54%), and graph-based models like ADMM-GCN (61.79%) and DGP-NET (68.60%). By explicitly mitigating inter-class ambiguity and intra-class noise, the proposed model enables robust SAR target recognition with minimal labeled data
Bast from the past: the fibre architectures and properties of Ancient Egyptian and Peruvian fishing nets
No full textInternational audienceBast fibres have been critical materials in the evolution of human history. In particular, their use in fishing technology as well as in maritime transport has enabled mobility, livelihoods, and the exchange of goods and transmission of cultures in human societies. Here, we compare fishing nets from two distant but contemporaneous groups at the end of the 4th millennium BCE: one from Neolithic period in Egypt and the other from the Middle Preceramic Peruvian Pacific coast. The fishing nets possess substantially similar textile architectures even though they use bast fibres from different species: domesticated cf. Linum usitatissimum L. (flax linen) by the Ancient Egyptians and cf. Asclepias . (milkweed) by the coastal Peruvian community. We examine these two fibre types and show that despite their distinct morphological and ultrastructural characteristics, their processing and manufacture share some similarities, both 2-ply with Z final torsion. Multiphoton, atomic force, and scanning electron microscopy are supplemented by 3D micro-computed X-ray phase-contrast tomography to investigate the unique architectures of the yarns and their fibres’ artefacts. We demonstrate the use of state-of-the-art micro-spectroscopy techniques for archaeobotanical studies and use fishing nets as a new lens to unravel the episteme and techne of fibre and textile production in the past
Airborne wind energy: the KEEP project *
No full textA ground-generation airborne wind energy system is considered. The device consists of a kite attached to an oscillating arm in the horizontal plane that generates electricity. The kite's trajectory is constrained to follow a prescribed horizontal lemniscate pattern. An implicit modeling approach is adopted where the control force required to maintain the eight-shaped trajectory is computed. This system is reduced to a two-dimensional second-order ordinary differential equation. Its limit cycles are studied numerically, with specific equilibria serving as starting points to obtain physically admissible periodic motions. These cycles depend on several design parameters including line length, arm inertia, and braking coefficient, that are tuned to maximize the average power generated by the arm's oscillations. The system's behavior is further analyzed across a typical range of wind speeds, demonstrating robustness to wind variations while maintaining positive line tension throughout the cycle
Effet d'un Front sur la Propagation Acoustique Sous-Marine : Etude de la Campagne Narval 2021
No full textAcoustique sous-marine et navale, bioacoustique en milieu marin; GAPSUS - Acoustique Physique, Sous-Marine et Ultra-Sonore: GVB - Vibro acoustique et Contrôle du Bruit: GBIO - BioacoustiqueNational audienceLa propagation acoustique sous-marine est affectée par la dynamique océanique, allant des ondes internes aux méso-échelles. Certaines régions de l'océan présentent une grande complexité de par leur dynamique. En particulier, les fronts thermohalins sont le lieu d'instabilités de méso et sous méso-échelle, dont l'effet sur l'acoustique est encore mal connu et mérite d'être mieux caractérisé. Dans ce travail, nous proposons d'étudier les données de la campagne océano-acoustique Narval 2021, menée par le SHOM et DGA TN sur le front Islande-Féroé. Les données océanographiques montrent d'importantes fluctuations de la célérité dans la colonne d'eau au nord du front, dues aux instabilités (symétriques ou baroclines selon la littérature), présentant des maxima locaux en profondeur et des filaments en surface, éjectés vers le Nord. Le but de notre étude est d'analyser la contribution de ces fluctuations par rapport à un modèle de front moyen obtenu par représentation paramétrique (modèle de structure ou feature model). Les fluctuations peuvent alors être modélisées par des processus stochastiques, informés par la dynamique océanique. Nous montrons les résultats de simulations acoustiques faites sur les environnements perturbés et non-pertubés, et nous les comparons aux données expérimentales
Caractérisation expérimentale du bruit d’un drone en vol stationnaire en environnements réel et contrôlé
No full textDrones et taxi volants en milieu urbain; GAHA - Aéro et Hydro-Acoustique: GABE - Acoustique du Bâtiment et de l'EnvironnementNational audienceLa mesure du bruit des drones dans un environnement réaliste est importante afin d’évaluer leur impact sur les riverains, mais aussi pour comprendre les sources de bruit dominantes en fonction des opérations de vol et ainsi améliorer les outils de modélisation et de simulation du bruit. Cette caractérisation expérimentale est une tâche difficile à cause de la variabilité des conditions météorologiques en milieu extérieur, du bruit de fond, et du bruit du drone. En effet, les différentes hélices du drone voient leur vitesse de rotation varier indépendamment pour assurer la stabilité en vol. C’est pourquoi des mesures en environnement contrôlé comme des chambres anéchoïques sont également réalisées afin de diminuer la variabilité du bruit, même si la taille limitée de ces installations limitent les opérations de vol réalisables. L’objectif de cette étude est de comparer les mesures de bruit en chambre anéchoique et en environnement extérieur pour un drone quadricoptère de petite taille en vol stationnaire, afin de déterminer les similitudes et différences entre les deux types de mesures. Les mesures en chambre anéchoïque ont été réalisées sur une structure fixe, ce qui permet de caractériser les hélices soit de façon isolée, soit par paire soit pour l’ensemble des quatre hélices. Pour les mesures en milieu extérieur, six microphones placés sur des plate-formes rigides ont été utilisées, et des mesures en vol stationnaire à trois hauteurs ont été réalisées. Même si les signaux acoustiques mesurés en extérieur présentent une plus grande complexité, les mêmes composantes spectrales sont retrouvées dans les deux types d’environnement. En particulier, une forte émergence du bruit des moteurs à environ 18 fois la fréquence de passage des pales est observée
Modélisation multi-échelle du comportement dissipatif de composites tissés 3D
No full textInternational audienceModélisation multi-échelle du comportement dissipatif de composites tissés 3