Search

The criteria for growth and feed efficiency are based on monitoring weight gain, regardless of its tissue composition. However, since carcass value is based essentially on its muscle content, the objectives of this study were to develop criteria related to the mass of muscle deposited, and then to test them on data from a pig trial. First, the limits of using the classification criterion “Lean Meat Percentage” in animal-production trials are explained. Then, replacing it with carcass muscle content based on scanner measurements is described. Measuring muscle mass by computed tomography or dissection allows average daily muscle gain (ADGm) to be calculated and the feed conversion ratio to be expressed per kg of muscle gain (ICm). These new criteria were compared to the usual ADG and IC criteria based on results obtained from pigs subjected to feed restriction (RA) compared to those with an ad libitum control diet. For the RA strategy, the relative difference (as a percentage of the control) was not significant for ICm, while it was negative for IC (-10.5%; P < 0.01). These results show the relevance of introducing animal-production criteria as a function of muscle mass to better assess effects of the feeding strategy. The additional cost of tomography can be limited by scanning only a subsample. Accurate measurement of body composition should be an integral part of animal-production trials in general and precision-breeding studies in particular., Les critères de croissance et d’efficacité alimentaire sont fondés sur le suivi du gain de poids, sans tenir compte de sa composition tissulaire. Or, la valorisation de la carcasse repose essentiellement sur sa teneur en muscle. Les objectifs de cette étude sont de proposer des critères rapportés au kg de muscle déposé, puis de les tester sur les données d’un essai porcin. Au préalable, sont expliquées les limites de l’utilisation du critère de classement (TMP) dans les essais zootechniques. Puis, il est proposé de lui substituer la teneur en muscle de la carcasse (TMC) en utilisant un scanner. Mesurer la masse musculaire par tomodensitométrie ou par dissection permet de calculer le gain moyen quotidien de muscle (GMQm) et l’indice de consommation exprimé par kg de gain de muscle (ICm). Ces nouveaux critères sont comparés aux critères habituels de GMQ et IC à partir des résultats obtenus chez des porcs soumis à une restriction alimentaire (RA) en comparaison avec une alimentation témoin à volonté. Pour la conduite RA, la différence relative (en % du témoin) est non significative pour l’ICm, alors qu’elle est négative pour l’IC (-10,5% ; P < 0,01). Ces résultats montrent la pertinence d’introduire des critères zootechniques rapportés au kg de muscle pour mieux évaluer l’incidence de la conduite alimentaire. Le surcoût lié à la tomographie peut être limité en ne scannant qu’un sous-échantillon. La mesure précise de la composition corporelle devrait faire partie intégrante des essais zootechniques en général et des études sur l’élevage de précision en particulier.

Supplementary material associated with this article can be found, in the online version.; International audience; During the impact by an armour-piercing projectile against a bilayer ceramic/backing protective system, dynamic tensile stresses are generated leading to the inception and the propagation of numerous and oriented cracks. This intense tensile damage, called fragmentation, affects the performances of the shielding and its capacity to resist to multiple impact. The residual confined strength of a fragmented ceramic is relatively weak compared to its undamaged compressive strength, however not negligible. Characterising the dynamic behaviour of a pre-fragmented ceramic is then of interest to design improved armour solutions. In this work, an impact configuration called tandem test, which consists in a normal impact followed by a penetrating impact, is applied to two alumina ceramics with different microstructures: a conventional 98% pure alumina compared to a bioinspired brick-and-mortar ceramic called “MAINa” (a nacre-like alumina) which exhibits higher flexural strength and fracture-toughness. Following the normal impact tests, a fragments size analysis is conducted by means of X-ray micro-computed tomography distribution, which reveals that the mean fragments size is significantly larger in the nacre-like alumina, thus demonstrating a correlation between the fragments size and the penetrating resistance of fragmented alumina ceramic. Finally, the strength of both alumina ceramics in their fragmented state is identified based on an inverse approach in which the penetrating tests are numerically simulated considering the Drucker-Prager model.; Durant l'impact d'un projectile pénétrant les blindages contre système de protection bicouche céramique/backing, des contraintes de tension dynamiques sont générées menant à la création et à la propagation de nombreuses fissures orientées. Cet endommagement intense, appelé fragmentation, affecte les performances du blindage et sa capacité à résister à un impact multiple. La résistance confinée résiduelle d'une céramique fragmentée est relativement faible comparée à sa résistance non endommagée en compression, cependant non négligeable. Caractériser le comportement dynamique d'une céramique pré-fragmentée est alors d'intérêt pour concevoir des solutions de blindage améliorées. Dans ce travail, une configuration d'impact appelée essai tandem, qui consiste à un impact normal suivi d'un impact pénétrant, est appliqué sur deux céramiques d'alumine avec des microstructures différentes : une alumine conventionnelle pure à 98 % comparée une céramique brique-et-mortier bio-inspirée appelée "MAINa" (une alumine nacrée) qui expose une résistance à la flexion et une ténacité plus grandes. À la suite des essais d'impact normal, une analyse de la taille des fragments est conduite au moyen d'une distribution par micro-tomographie aux rayons X assistée par ordinateur, qui révèle que la taille moyenne des fragments est significativement plus large dans l'alumine nacrée, démontrant ainsi une corrélation entre la taille des fragments et la résistance à la pénétration d'une céramique d'alumine fragmentée. Enfin, la résistance des deux céramiques aluminées est identifiée basée sur une approche inverse dans laquelle les essais de pénétration sont simulés numériquement en considérant un modèle de Drucker-Prager.

This research work took into consideration a socio-economic context within the framework of the management of natural resources while respecting the environment. In particular, this work considered the valorization of pozzolan sand as a filler for polymer composite in the field of 3D printing by material extrusion process. The different stages of the production chain linked to additive manufacturing by material extrusion process present various critical issues such as thermal, rheological and mechanical material behavior. For this reason, it is necessary to optimize material formulations and process parameters with respect to each phase of production.Numerical simulation was set up to analyze in detail the effect of thermal printing history on the behavior of the polymer material. Subsequently, the study of polymeric composites based on pozzolan sand was carried out from a thermal / rheological point of view. In addition, pressure irrigation prototypes with a permeable structure for water flow control were designed and printed using pozzolan based composites.Finally, a preliminary study of the effect of the printing pattern and the filling density obtained by 3D printing on the photo-aging of pozzolan-based composites was carried out., Cette thèse a pris en considération un contexte socio-économique lié à la gestion des ressources naturelles dans le respect de l'environnement. En particulier, Ce travail a envisagé la valorisation d’un sable de pouzzolane en tant que charge pour composite polymère dans le domaine de l'impression 3D par extrusion de matière. Les différentes étapes de la chaîne de production liées à la fabrication additive par extrusion de matière présentent diverses problématiques critiques par rapport aux comportements thermique, rhéologique et mécanique du matériau polymère. Pour cette raison, il est nécessaire d'optimiser les formulations des matériaux et les paramètres du procédé pour chaque phase de production.Une simulation numérique a été adoptée pour analyser en détail l'effet de l'historique thermique d'impression sur le comportement du matériau polymère. Par la suite, l'étude des composites polymères à base de sable de pouzzolane a été réalisée d'un point de vue thermique / rhéologique. De plus, des prototypes pour l'irrigation de précision avec une structure perméable pour le contrôle du débit d'eau ont été conçus et imprimés en utilisant les composites à base de pouzzolane.Enfin, une étude préliminaire de l'effet du motif d'impression et de la densité de remplissage obtenue par impression 3D sur le photo-vieillissement des composites à base de pouzzolane a été effectuée.

International audience; Heat stress limits feed consumption in pigs in the same way as dietary restriction. This feed restriction generally decreases carcass adiposity. The purpose of this study was to characterize effects of elevated temperature on carcass composition and on the relative importance of each primal cut. A sample of 48 females (17 blocks of two or four sisters) was reared for 60 days in two groups: one at thermoneutrality (TN, 18-24°C) and the other in hot conditions (HS, 28-34°C). The animals were slaughtered at 140 days of age. Weights of half-carcass tissues were measured by X-ray tomography. The right half-carcasses were then cut according to a standard commercial procedure. Least squares means were calculated using a variance analysis model including temperature and block as fixed effects. The most significant effects of HS (P < 0.001) were a decrease in live BW at slaughter (96.9, vs 104.8 kg for TN), carcass and bone weights (respectively -5.4 and -0.3 kg), and carcass length (-2.4 cm) and an increase in the percentage of ham (+0.9 percentage points). This change in BW decreased (P < 0.01) both muscle (-1.3 kg) and fat (-1.1 kg) tissues. To a lesser extent (P < 0.05), the percentage of loin decreased (-0.8 percentage points) and the muscle content measured by X-ray tomography increased (+1.6%). No significant difference (P > 0.05) was found in muscle content, whether predicted by the CGM device or by the cuts, nor in the percentage of backfat or in most fat thicknesses, which are the variables that influence predicted muscle contents the most.

National audience

Wood has excellent physical properties which however depend closely on the moisture content in the material. Because of its multi-scale structure and different states of water existing in the material, the mechanisms of water transfers in wood are still poorly understood. The essential phenomena at the origin of imbibition/drying properties of hardwood are studied in this thesis. We first show with classical macroscopic measurements that, water imbibition in wood is significantly damped compared to Washburn’s law which predicts the dynamic of capillary imbibition in the porous medium. The bound water and free water distributions obtained by MRI during imbibition show that, the bound water adsorbed in cell walls diffuses more quickly than the free water located in the pores. Free water cannot penetrate in the pores unless the cell walls have been saturated with bound water. The tomographic image analysis reveals that the damped dynamic of liquid water penetration in wood is due to the modification of wetting conditions by bound water content in the cell walls. Imbibition Tests with a hydrogel-based “artificial wood” confirm our hypothesis. Finally, the observations of wood drying by MRI show also different drying dynamics for bound and free water. At high moisture content, wood drying is controlled by the evaporation of free water from a dry front. Bound water starts to evaporate significantly only after the total disappearance of free water; Le bois possède des propriétés physiques remarquables mais qui dépendent étroitement du taux d’humidité dans le matériau. Du fait de sa structure multi-échelle et des différents états de l’eau dans le bois, les mécanismes de transferts d’eau dans le bois sont encore mal appréhendés. Nous étudions les phénomènes physiques essentiels à l’origine des propriétés d’imbibition et de séchage du bois de feuillu. On montre d’abord par des expériences macroscopiques classiques, que la dynamique d’imbibition d’eau dans le bois est significativement ralentie (plusieurs ordres de grandeur) par rapport aux prédictions du modèle de Washburn utilisant la perméabilité et la mouillabilité du bois mesurées indépendamment. Les distributions d’eau liée et d’eau libre obtenues par IRM au cours de l’imbibition montrent que l’eau liée adsorbée dans les parois cellulaires progresse en fait (par diffusion) plus vite que l’eau libre dans les pores. Il faut attendre que les parois soient saturées en eau liée pour que l’eau libre avance à son tour dans les lumens du bois. L’analyse des images tomographiques aux rayons X suggèrent que le ralentissement de la pénétration d’eau liquide dans le bois est dû à la modification des conditions de mouillage par la teneur en eau liée dans les parois. Les expériences d’imbibition avec un « bois artificiel » à base d’hydrogel confirment cette hypothèse. Finalement, l’étude du séchage du bois par IRM montre également différentes dynamiques de séchage pour l’eau liée et l’eau libre. Le séchage du bois est contrôlé par l’évaporation d’eau libre à partir d’un front sec à des teneurs en eau élevées. L’évaporation d’eau liée ne devient significative qu’à partir de la disparition totale de l’eau libre

The properties of cellular materials depend on their architecture and casting defects. The architecture refers to shape and distribution of the solid phase. Defects correspond to the presence and distribution of cavities or intermetallic particles in the solid phase due to the fabrication procedure. Two types of materials produced by different fabricating routes are studied in this manuscript. On the one hand, two ERG foams with different cell sizes were chosen to study the effect of the presence of intermetallic particles on the plasticity and damage. Micro-tensile tests and nanoindentation experiment were also performed on the struts extracted from the foam to determine their micro elastoplastic behaviour. On the other hand, two structures with the same shape and repetitive pattern but different struts and nodes thicknesses were produced by selective laser melting manufacturing route to study the effect of porosity on plasticity and damage. This PhD-work aimed at developing a generic image-based finite element procedure to take into account the effect of the local porosity and the presence of intermetallic particles into the finite element simulations of the cellular materials. The initial state of the samples was pictured by performing high resolution "local" tomography and "stitching" methods. The 3D geometries were meshed and the local porosity and elastic-plastic properties of each element were directly informed according to high-resolution 3D images. The deformation and fracture procedures of the samples were pictured by performing in-situ/ex-situ experiments coupled with low-resolution tomography scanning. 3D image-based finite element models were developed for the simulation of the tension/compression tests. The microstructurally informed FE models better capture the mechanical behaviour of the cellular structures, especially for the prediction of the fracture. The study also aimed at determining the thermal conductivity of a highly porous ERG foam using image-based finite element calculations. The results were verified by comparing with the measured thermal conductivity from guarded hot plates experiments.; Les propriétés des matériaux cellulaires dépendent de leur architecture et des défauts de coulée. L'architecture se réfère à la forme et la distribution de la phase solide. Les défauts correspondent à la présence et aux distributions des cavités et d'intermétalliques dans la phase solide du fait de la procédure de fabrication. Deux types de matériaux produits de différentes façons sont étudiés dans cette thèse. D'une part, deux mousses ERG de tailles de pores différentes ont été choisies pour étudier l'effet de la présence des intermétalliques sur la plasticité et l'endommagement. Des tests de micro-traction et des expériences de nanoindentation ont été réalisés sur des éprouvettes extraites de la mousse pour déterminer leur comportement micro-élastoplastique de la phase solide. D'autre part, deux structures ayant la même forme et le même motif répétitif, mais différentes épaisseurs d'entretoises et de nœuds ont été produites par fusion sélective par laser pour étudier aussi la plasticité et l'endommagement. Ce travail de thèse visait à développer une procédure de modélisation par éléments finis générique basée sur les images 3D pour prendre en compte l'effet de la porosité locale et la présence des intermétalliques dans le comportement. Les états initiaux des échantillons ont été numérisés en utilisant des méthodes de tomographie "locale" et "stitching" à haute résolution. Les géométries 3D maillées, la porosité locale et les propriétés élastiques-plastiques de chaque élément ont été directement renseignées à partir des images 3D à haute résolution. Les procédures de déformation et de rupture des échantillons ont été illustrées en effectuant des expériences in-situ/ex-situ couplées à une numérisation tomographique à basse résolution. Des modèles éléments finis conformes à l'image 3D ont été développés pour la simulation des essais de traction/compression et montrent que la prise en compte des hétérogénéités locales de microstructure permet de prédire plus finement le comportement mécanique des structures cellulaires, en particulier dans la rupture. L'étude visait également à déterminer la conductivité thermique d'une mousse ERG hautement poreuse en utilisant des calculs par éléments finis basés sur l'image. Les résultats ont été vérifiés en comparant avec la conductivité thermique mesurée à partir des expériences de plaques chauffées.

The properties of cellular materials depend on their architecture and casting defects. The architecture refers to shape and distribution of the solid phase. Defects correspond to the presence and distribution of cavities or intermetallic particles in the solid phase due to the fabrication procedure. Two types of materials produced by different fabricating routes are studied in this manuscript. On the one hand, two ERG foams with different cell sizes were chosen to study the effect of the presence of intermetallic particles on the plasticity and damage. Micro-tensile tests and nanoindentation experiment were also performed on the struts extracted from the foam to determine their micro elastoplastic behaviour. On the other hand, two structures with the same shape and repetitive pattern but different struts and nodes thicknesses were produced by selective laser melting manufacturing route to study the effect of porosity on plasticity and damage. This PhD-work aimed at developing a generic image-based finite element procedure to take into account the effect of the local porosity and the presence of intermetallic particles into the finite element simulations of the cellular materials. The initial state of the samples was pictured by performing high resolution "local" tomography and "stitching" methods. The 3D geometries were meshed and the local porosity and elastic-plastic properties of each element were directly informed according to high-resolution 3D images. The deformation and fracture procedures of the samples were pictured by performing in-situ/ex-situ experiments coupled with low-resolution tomography scanning. 3D image-based finite element models were developed for the simulation of the tension/compression tests. The microstructurally informed FE models better capture the mechanical behaviour of the cellular structures, especially for the prediction of the fracture. The study also aimed at determining the thermal conductivity of a highly porous ERG foam using image-based finite element calculations. The results were verified by comparing with the measured thermal conductivity from guarded hot plates experiments., Les propriétés des matériaux cellulaires dépendent de leur architecture et des défauts de coulée. L'architecture se réfère à la forme et la distribution de la phase solide. Les défauts correspondent à la présence et aux distributions des cavités et d'intermétalliques dans la phase solide du fait de la procédure de fabrication. Deux types de matériaux produits de différentes façons sont étudiés dans cette thèse. D'une part, deux mousses ERG de tailles de pores différentes ont été choisies pour étudier l'effet de la présence des intermétalliques sur la plasticité et l'endommagement. Des tests de micro-traction et des expériences de nanoindentation ont été réalisés sur des éprouvettes extraites de la mousse pour déterminer leur comportement micro-élastoplastique de la phase solide. D'autre part, deux structures ayant la même forme et le même motif répétitif, mais différentes épaisseurs d'entretoises et de nœuds ont été produites par fusion sélective par laser pour étudier aussi la plasticité et l'endommagement. Ce travail de thèse visait à développer une procédure de modélisation par éléments finis générique basée sur les images 3D pour prendre en compte l'effet de la porosité locale et la présence des intermétalliques dans le comportement. Les états initiaux des échantillons ont été numérisés en utilisant des méthodes de tomographie "locale" et "stitching" à haute résolution. Les géométries 3D maillées, la porosité locale et les propriétés élastiques-plastiques de chaque élément ont été directement renseignées à partir des images 3D à haute résolution. Les procédures de déformation et de rupture des échantillons ont été illustrées en effectuant des expériences in-situ/ex-situ couplées à une numérisation tomographique à basse résolution. Des modèles éléments finis conformes à l'image 3D ont été développés pour la simulation des essais de traction/compression et montrent que la prise en compte des hétérogénéités locales de microstructure permet de prédire plus finement le comportement mécanique des structures cellulaires, en particulier dans la rupture. L'étude visait également à déterminer la conductivité thermique d'une mousse ERG hautement poreuse en utilisant des calculs par éléments finis basés sur l'image. Les résultats ont été vérifiés en comparant avec la conductivité thermique mesurée à partir des expériences de plaques chauffées.

Because of their outstanding physical and chemical properties at high temperature, in comparison with metals, silicon carbide (SiC) composite materials are studied as possible nuclear fuel cladding materials either for future advanced fission/fusion reactors, or more recently, for the currently existing light water reactors. 2D-braided SiC/SiC composite tubes, manufactured by chemical vapor infiltration (CVI), exhibit an anisotropic, hardly deformable (~1%) mechanical behavior. Understanding the relations between the microstructure, the damage mechanisms and the macroscopic behavior is essential to optimize the structural design of this material for the considered applications. One important manufacturing parameter is the braiding angle, i.e. the angle between the fiber tows and the tube axis. The objective of this work is to provide a comprehensive understanding of the damage-microstructure relations, in particular of the effects of the braiding angle on the damage mechanisms. For this purpose, an investigation combining experimental observations at macro and micro-scale and numerical simulations is developed. The composite tubes are first studied through in situ tensile testing under X-ray computed tomography. Experiments were carried out on the PSICHE beamline at synchrotron SOLEIL using a pink polychromatic beam. The recorded 3D images are processed using the digital volume correlation (DVC) technique, extended by a series of advanced image processing algorithms specifically developed in order to analyze the 3D microstructures, to measure the deformations through the tube thickness, and to detect and quantitatively characterize the network of micro-cracks created by the mechanical loading. In addition, numerical simulations are performed on the real microstructures as observed in the high-resolution images recorded during the in situ tests. Stress fields are calculated at the microstructural scale in the elastic regime using a numerical tool based on the Fast Fourier Transform (FFT). They help to better understand crack initiation and interpret the experimental observations within one-to-one comparisons. Both the experimental and numerical approaches are applied to three tubes with different braiding angles (30°, 45° and 60°). The effect of the braiding angle on the initiation and evolution of damage in the bulk of the composite materials can thus be highlighted, Du fait de leurs propriétés physiques et chimiques exceptionnelles à haute température par rapport aux métaux, les composites de carbure de silicium (SiC) sont étudiés comme éventuel matériau de gainage du combustible nucléaire dans les réacteurs de fusion ou fission avancée futurs, ainsi que, depuis plus récemment, dans les réacteurs à eau légère existants. Les tubes composites SiC/SiC tressés en 2D, fabriqués par procédé d'infiltration chimique en phase vapeur (CVI), présentent un comportement mécanique anisotrope, faiblement déformable (~ 1%). La maîtrise des relations entre la microstructure, l’endommagement et le comportement macroscopique est essentielle pour optimiser précisément le dimensionnement structurel de ce matériau pour les applications envisagées. Un paramètre de fabrication important est l'angle de tressage, angle entre les torons de fibres et l'axe du tube. L'objectif de ce travail est de fournir une compréhension détaillée de la relation endommagement-microstructure, en particulier des effets de l'angle de tressage sur les mécanismes d’endommagement. Dans ce but, une étude combinant observations expérimentales à macro et micro-échelle et simulations numériques est menée. Les tubes composites sont d’abord étudiés par des essais de traction in situ sous tomographie par rayons X. Les expériences ont été réalisées sur la ligne PSICHE du synchrotron SOLEIL sous faisceau rose polychromatique. Les images tridimensionnelles sont analysées par la technique de corrélation d’image volumique (DVC), complétée par une série d'algorithmes de traitement d'image originaux, développés spécifiquement pour analyser les microstructures 3D, mesurer les déformations à travers l'épaisseur du tube, détecter et caractériser quantitativement le réseau de microfissures créées par le chargement mécanique. De plus, les microstructures réelles, décrites par les images de haute résolution issues des tests in situ, sont utilisées dans les simulations numériques multi-échelle. Les champs de contrainte à l’échelle microstructurale sont calculés en régime élastique par une technique utilisant la transformée de Fourier rapide (FFT). Ils permettent de mieux comprendre l'initiation des fissures et d’interpréter les observations expérimentales par une comparaison directe. Ces approches expérimentales et numériques sont appliquées à trois tubes présentant différents angles de tressage (30 °, 45 ° et 60 °). L’influence de l'angle de tressage sur l'initiation et l'évolution de l’endommagement à cœur des composites est ainsi mise en évidence

Correction dans le document (essence : charme) - Titre corrigé dans la version V2 déposée.; National audience; La compréhension des mécanismes de transferts d'eau dans le bois est essentielle pour étudier les comportements de ce matériau de construction sous différentes conditions, par exemple, en imbibition ou en séchage. Nous nous intéressons ici à l'imbibition d'eau dans un feuillu, dont la structure est considérée comme un milieu poreux composé principalement de longs tubes parallèles (vaisseaux), dans une matrice de petites cellules allongées (fibres) avec des longueurs limitées. Malgré la structure relativement simple, nos résultats récents montrent que, contrairement à une imbibition capillaire dans un milieu poreux homogène, la pénétration d'eau dans le bois est de 3 ordres de grandeur plus lente par rapport à ce qui est prédit par la loi de Washburn. Ce décalage significatif ne semble pas être dû à un « mauvais » mouillage (angle de contact supérieur à 90°), puisque nous avons observé qu'à long terme, l'eau est capable d'atteindre des hauteurs importantes. Les mesures par IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) permettant de distinguer l'eau libre dans le lumen et l'eau liée absorbée dans la paroi, suggèrent que la pénétration d'eau est contrôlée par la diffusion de l'eau liée dans la paroi. Pour comprendre l’origine de ces phénomènes, nous avons réalisé des observations directes au sein des cellules de bois à l’échelle du µm à l’aide de la microtomographie aux rayons X. Par l’atténuation du signal à travers des régions avec différente densité locale, nous sommes capables, via les niveaux de gris sur les images obtenues, de différencier l’eau, l’air et la matière du bois. Les évolutions de la structure interne du bois, de l’angle de contact de l’interface eau/air, et de la forme des ménisques sont directement mesurables par analyse d’images.

Confrontation du suivi dynamique de l'infiltration par tomographie RX et modèle à double porosité des sols structurés. GFHN – 41. Journées Scientifiques, 23 – 25 Janvier 2017, Saint-Michel l’Observatoire

The consumption of edible pine seeds of stone pine by the invasive Leptoglossus occidentalis represents a major concern for producers in Mediterranean countries but, to date, little knowledge is available about its feeding process on these seeds. In the present study, we tested whether L. occidentalis is capable of feeding upon mature pine seeds and also estimated the impact that they may induce. Sound pine seeds were offered to bugs under laboratory conditions. Seed content was analyzed via a multitechnique approach using a stereomicroscope, X-rays and microcomputed tomography, which was expected to better characterize the damage caused by this bug. Adults of L. occidentalis were capable of feeding on mature seeds by piercing the hard and thick coat. However, the consumption was low and demonstrated a slow start, presumably as a result of the time and effort taken to drill a feeding hole. A collaborative feeding process was suggested because all bugs in the same box appeared to have fed through the same hole in most cases. Consumption was estimated to be approximately one-fifth of a seed kernel per bug per month. Consumed kernels appeared skunked and wrinkled.

In order to cool aero-engine combustion chambers as efficiently as possible, there is today a special interest given to transpiration cooling technology. The cooling air flows through a porous liner in which a large amount of heat can be exchanged by convection. The air injection could then take benefit of the pore distribution to form a more homogeneous protective boundary layer.Partially sintered metallic materials are potential candidates to form these porous liners. The present work focuses on internal heat transfers. It aims to develop a methodology capable of highlighting the most adapted partially sintered architectures to this kind of application.During transpiration cooling, flows and heat transfers are governed by some effective material properties which depends on the porous architecture: the effective solid phase thermal conductivity, the volumetric heat transfer coefficient and the permeability properties. Thanks to experimental works and numerical studies on samples digitized by X-ray tomography, simple relationships are first developed between the effective material properties of partially sintered materials and their architectural parameters. The porosity, the specific surface area and the powder type are selected to predict the effective properties.These relationships are finally integrated into a heat transfer model predicting the thermal performance of a design at working engine conditions. A multi-objective optimization and an analysis of the optimal designs highlight some architectures as being potentially interesting for transpiration cooling. Materials with a low porosity and made of large irregular powders seem to ensure the best trade-off among the different criteria taken into consideration., Dans l’optique de refroidir les parois des chambres de combustion aéronautiques le plus efficacement possible, un intérêt particulier est aujourd’hui porté à la technologie de refroidissement par transpiration. L’air de refroidissement s’écoule au travers d’une paroi poreuse dans laquelle une grande quantité de chaleur est échangée par convection. L’éjection de l’air profite ensuite de la distribution des pores pour former une couche limite protectrice relativement homogène.Les matériaux métalliques obtenus à partir de poudres partiellement frittées sont de bons candidats pour former ces parois poreuses. Ce travail se focalise sur les échanges internes et consiste à développer une méthodologie permettant de dégager les architectures partiellement frittées les plus adaptées à ce type d’application.L’écoulement et les échanges de chaleur lors du refroidissement par transpiration sont régis par quelques propriétés effectives des matériaux qui sont fonction de l’architecture : la conductivité thermique effective, le coefficient de transfert convectif volumique et les propriétés de perméabilité. A l’aide de travaux expérimentaux ou d’études numériques sur des échantillons numérisés par tomographie aux rayons X, des relations simples entre les propriétés effectives des matériaux partiellement frittés et leurs paramètres architecturaux sont tout d’abord développées. La porosité, la surface spécifique et le type de poudre utilisé sont retenus pour prédire les paramètres effectifs.Ces relations sont finalement intégrées dans un modèle de transfert de chaleur prédisant la performance d’une solution dans les conditions de fonctionnement du moteur. Une optimisation "multi-objectifs" et une analyse des designs optimaux permettent alors de mettre en valeur quelques architectures montrant un fort potentiel pour des applications de refroidissement par transpiration. Des matériaux peu poreux formés à partir de larges poudres irrégulières semblent assurer le meilleur compromis entre tous les critères pris en compte.

International audience; AbstractKey messageThermogravimetric analysis, performed on small samples of earlywood (EW) or latewood (LW), indicated that earlywood is more susceptible to thermal degradation than latewood. These results suggest a direct relationship between wood density (which depends on the EW/LW ratio and indirectly on silviculture) and the response of wood during thermo-modification processes.ContextOne of the main difficulties in developing thermo-modified wood products at an industrial scale lies in the difficulty of obtaining consistent products with a stable quality (durability, dimensional stability, color). This may be due either to the thermal treatment process itself or to inter- or intra-specific heterogeneity of wood properties.AimsWe investigated the effect of the natural variability of oak wood, particularly in density, on the degree of thermo-degradation during thermal treatments.MethodsX-ray computed tomography was used to assess the effect of initial wood density of oak boards on their thermo-degradation. Intra-ring wood density was estimated using thermogravimetric analysis and micro-densitometry.ResultsX-ray CT did not allow establishment of a clear correlation between initial wood density and mass loss due to thermo-degradation, while thermogravimetric analysis, performed separately on earlywood and latewood samples, revealed a larger susceptibility to thermal degradation of the less dense earlywood samples compared to more dense latewood samplesConclusionInitial wood density, which is directly controlled by the earlywood/latewood ratio modulated by silvicultural practices, directly influences thermo-degradation during thermal treatment. Initial wood density therefore appears to be a potential parameter influencing industrial thermal treatment processes.

Les sols, interfaces entre la biosphère, l’atmosphère, l’hydrosphère et la lithosphère, sont des systèmes dynamiques et complexes en constante évolution. Des échantillons de sol ont été imagés en tomographie à rayons X. Trois types d’échantillons non remaniés sont à notre disposition, deux d’entre proviennent d’un scanner médical (plateforme CIRE, INRA Centre Val de Loire) et une d’un micro-tomographe (Centre de Recherche SIMBIOS, Ecosse). Notre étude consistait à rechercher la ou les méthodes de segmentation avec ou sans prétraitements de manière à mettre en évidence le réseau poral. L’analyse bibliographique nous a permis de sélectionner six méthodes de segmentation et de déterminer deux critères de comparaison: l’erreur de classification (ME) et le critère de non uniformité (NU). L’utilisation de ME nécessitant une réalité terrain, une image de synthèse de sol exploitant la modélisation de l’histogramme par mixture gaussienne a été créée pour évaluer la pertinence des deux critères. Les résultats des calculs des paramètres de comparaison a permis de mettre en avant la nécessité de l’utilisation d’un filtre médian 3D et que parmi les méthodes testées que deux méthodes de segmentation que sont la méthode de l’indicateur de Krigeage et la méthode de Schlüter étaient les méthodes les plus adaptées à la segmentation des tomographies du sol. De plus, le critère NU s’est révélé être un critère efficace pour comparer les méthodes de segmentation., Soils, interfaces between biosphere, atmosphere, hydrosphere, and lithosphere, are dynamic and complex systems in constant evolution. Soil samples have been scanned using X-rays tomography. Three types of undisturbed soil samples were used, two of them are from a medical scanner (CIRE platform, INRA Centre Val de Loire) and the last one is from ta microtomograph (SIMBIOS research center, Scotland). Our study has consisted in identifying the available method(s) of segmentation, with or without pretreatments, to highlight the porous network. A literature review allowed us choosing six methods of segmentation and determining two criterions of comparison: the misclassification error (ME) and non-uniformity criterion (NU). The use of ME involves the use of a field reality. Then, a soil synthesis image exploiting the modelling of the image histogramm by Gaussian mixture has been created to evaluate the suitability of the two criterions. The results of the comparison parameters allowed highlighting the necessity to use a 3D median filter before the use of a segmentation method. Moreover, among the segmentation methods tested, two methods were more efficient for the segmentation of soil tomographies: indicator Krigeage and Schlüter. Furthermore, the NU criterion turned out to be an effective criterion to compare the methods of segmentation.

Key message Variability and interrelations between wood density, water content, and related properties were analyzed by CT scanning of five species. Relative water content of lumens is proposed as the best complement to basic specific gravity for discrimination of species with respect to their functioning. Context X-ray computed tomography (CT) is an efficient tool for analysis of wood properties related to density and water content all along a tree stem. Basic specific gravity, an inherent property of the wood material, is well known and widely used in wood sciences. Aims The first aim of this study was to describe a method for mapping a set of wood properties within a tree stem. The second objective was to analyze the relations among these properties and to identify the one that offers the best information in addition to basic specific gravity for discrimination of species. Methods Wood discs were collected at various heights along a tree stem. We used a method consisting of comparing the CT images of the discs in the green state and after oven drying. Finally, 10 variables were computed for 115 trees of five temperate species: green, oven-dry, and basic specific gravities; moisture content; relative water content; relative water content of lumens; and fractions of air, water, free water, and cell walls. Results Maps of wood properties summarizing the radial and vertical variations were obtained, allowing us to highlight species-specific patterns. The five species were discriminated best when plotted in the plane defined by basic specific gravity and relative water content of lumens. Conclusion The proposed method is original and simple enough to process large samples. Because it correlated less with basic specific gravity than with moisture content, relative water content of lumens was selected for species characterization. This is the first study of such wood properties at this fine scale within a tree stem, simultaneously and for a substantial number of trees of five species including both hardwoods and softwoods.

The recent development of Additive Manufacturing for the fabrication of metallic parts allows structures to be directly manufactured from 3D models. In particular, the "Electron Beam Melting" (EBM) technology is a suitable process which selectively melts a powder bed layer by layer. It can build very complex geometries but brings new limitations that have to be quantified.This work focuses on the structural and mechanical characterization of lattice structures produced by such technology. The structural characterization mainly rely on X-ray tomography whereas mechanical properties are assessed by uni-axial compression. The geometry and related properties of the fabricated structures are compared with the designed ones. For small strut size, the difference between the designed structure and the produced one is large enough to impact the desired mechanical properties. The concept of mechanical efficient volume is introduced. For the purpose of simulation, this concept is taken into account by replacing the struts by a cylinder with a textit{mechanical equivalent diameter}. After validation, it has been used into "realistic" simulation and optimization procedures, thus taking into account the process constraints.Post-treatments (Chemical Etching and Electro-Chemical Polishing) were applied on lattice structures to get rid of the inefficient matter by decreasing the surface roughness. The control of the size of the fabricated struts was improved by tuning the process strategies and parameters.; Le récent développement de la Fabrication Additive de pièces métalliques permet d'élaborer directement des structures à partir de modèles 3D. En particulier, la technologie "Electron Beam Melting" (EBM) permet la fusion sélective, couche par couche, de poudres métalliques. Elle autorise la réalisation de géométries très complexes mais apporte de nouvelles contraintes de fabrication.Ce travail se concentre sur la caractérisation géométrique et mécanique de structures treillis produites par cette méthode. Les pièces fabriquées sont comparées au design initial à travers des caractérisations par tomographie aux rayons X. Les propriétés mécaniques sont testées en compression uni-axiale. Pour les poutres de faibles épaisseur, la différence entre la structure numérique et celle fabriquée devient significative. Les écarts au design initial se traduisent pour chaque poutre par un concept de matière mécaniquement efficace. D'un point de vue modélisation, ce concept est pris en compte en remplaçant la poutre fabriquée par un cylindre avec un diamètre mécaniquement équivalent. Ce diamètre équivalent est utilisé dans des simulations et optimisations "réalistes" intégrant ainsi les contraintes de fabrication de la technologie EBM.Différentes stratégies sont aussi proposées pour réduire la proportion de volume "inefficace" et améliorer le contrôle de la taille des poutres, soit en jouant sur les paramètres procédé et les stratégies de fusion, soit en effectuant des post-traitements.

National audience; L’évolution de la microstructure sous contraintes (e.g. mécaniques ou environnementales) de matériaux tels que le bois, peut être observée en réalisant des essais in-situ au sein de systèmes d’imagerie. Parmi les techniques d’imagerie disponibles, la microtomographie aux rayons X permet une analyse tridimensionnelle à différentes échelles d’observation, en donnant accès à des résolutions usuelles allant de l’ordre du cm à l’ordre du µm . En couplant la microtomographie aux rayons X et la technique de la corrélation d’images, il est ici proposé de mettre en évidence les mécanismes de déformation à l’échelle cellulaire du bois de printemps et du bois d’été, soumis à un essai de compression dans la direction radiale

International audience; Au jeune âge, les bétons contenant du laitier de haut-fourneau peuvent présenter un risque élevé de fissuration par retrait gêné. L'auto-cicatrisation naturelle de ces fissures a été observée in-situ et permettrait d'améliorer la durabilité de ces structures (propriétés de transfert, mécaniques). L'impact du laitier sur ce phénomène a pourtant été peu étudié. Dans cette étude, les mortiers contenant différentes teneurs en laitier ont été fissurés au jeune âge. La cinétique et l'amplitude de l'auto-cicatrisation ont été suivies par des essais non destructifs originaux : la tomographie aux rayons X et la mesure de débit d'air pour une fissuration contrôlée par cœur expansif. Les résultats montrent qu'un faible degré d'hydratation au moment de la fissuration permet de donner au matériau de bonnes capacités d'auto-cicatrisation. La caractérisation des produits de cicatrisation par MEB-EDS témoigne de la formation de nouveaux produits dans les fissures : des C-S-H pour un stockage sous eau et de la calcite pour un stockage en chambre humide. Les mesures réalisées au moyen d'un MEB avec nano-indenteur montrent que les produits de cicatrisation se fissurent plus facilement que les produits d'origine.