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448 results on '"Baley, Christophe"'

101. Caractérisation mécanique de parois végétales de fibres de lin par la technologie Peak-Force Quantitative Nano Mechanics

Author

Bourmaud , Alain, Siniscalco , David, Arnould , Olivier, Le Duigou , Antoine, Baley , Christophe, Institut de Recherche Dupuy de Lôme ( IRDL ), Université de Bretagne Sud ( UBS ) -Université de Brest ( UBO ) -ENSTA Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Mécanique et Génie Civil ( LMGC ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Bois ( BOIS ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL), Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS), Bois (BOIS), Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC), and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[ SPI.MECA.MEMA ] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract

International audience; L'intérêt industriel pour les fibres libériennes végétales utilisées comme renforts de matériaux composites augmente. Cette tendance s'explique notamment par leur faible impact sur l'environnement et leurs propriétés mécaniques spécifiques très intéressantes [1] qui les rendent attractives pour les applications transportées. Les propriétés en traction des fibres élémentaires sont bien décrites dans la littérature [2], mais des informations complémentaires à l'échelle de la paroi cellulaire sont nécessaires pour mieux comprendre la relation entre leur ultrastructure et leurs performances mécaniques. Le but de ce travail est de présenter des premiers résultats issus de manipulations effectuées en microscopie à force atomique (AFM) associée au mode PeakForce Quantitative Nanomécanique (PF-QNM). Dans un premier temps, cet outil a été utilisé afin de mettre en évidence un gradient mécanique potentiel de rigidité dans les couches de la paroi cellulaire des fibres de lin, en utilisant la nanoindentation comme mesure de référence. Tout d'abord, pour valider la méthode et explorer les possibilités d'imagerie d'un gradient de rigidité, le PF-QNM a été utilisé sur les fibres d'aramide, bien connues pour posséder une microstructure coeur-peau. Ensuite, la méthodologie a été transférée aux fibres de lin ; des cartographies de rigidité ont été effectuées à l'échelle nanométrique, à la fois sur des parois cellulaires en développement (Fig.1) et matures. Fig. 1. Topographie (a) et cartographie du module d'indentation (b) obtenues sur une section de fibre de lin en cours de croissance Ces cartographies nous ont permis de mettre en évidence la présence de sous couches G et G n au sein de la paroi cellulaire secondaire des fibres en cours en développement [3] ; en revanche aucun gradient de propriété mécanique n'a pu être décelé dans les sections de fibres matures.

Published
2017

102. Evolution des propriétés nano-mécaniques de la paroi cellulaire des fibres de lin

Author

Arnould , Olivier, Siniscalco , David, Bourmaud , Alain, Le Duigou , Antoine, Baley , Christophe, Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL), Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS), Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bois (BOIS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche Dupuy de Lôme ( IRDL ), Université de Bretagne Sud ( UBS ) -Université de Brest ( UBO ) -ENSTA Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Mécanique et Génie Civil ( LMGC ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Bois ( BOIS ), and Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )

Subjects
Microscope à Force Atomique (AFM), Fibre de lin, PeakForce-QNM, Kevlar, [ SPI.MECA.MEMA ] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [SPI.MECA.BIOM]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Biomechanics [physics.med-ph], [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [ SPI.MECA.BIOM ] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Biomechanics [physics.med-ph], [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Nanoindentation
Abstract

National audience; Les propriétés nano-mécaniques de la paroi cellulaire de fibres de lin ont été étudiées, d’unepart, en Microscopie à Force Atomique (AFM) à l’aide du mode de caractérisation mécanique« Peak-Force Quantitative Nanomechanics (PF-QNM) » et, d’autre part, par nanoindentation.Une première phase a porté sur la validation du potentiel de la technique PF-QNM pourmettre en évidence des gradients de propriétés mécaniques en étudiant la section droite defibres d’aramide (Kevlar® 48). Dans ce cas, un effet coeur/peau, bien connu dans lalittérature, est mis en évidence avec une peau d’environ 400 nm d’épaisseur et ayant unmodule d’indentation de 16±2,9 GPa, alors qu’au coeur de la fibre ce dernier est de 21,2±2,9GPa (valeur confirmée par nanoindentation). Ces valeurs sont en accord avec d’autresdonnées de la littérature (Wollbertt-Blitz et al, 2016) aussi bien pour l’épaisseur de la peauque pour les modules élastiques, en tenant compte de l’effet de l’anisotropie sur le moduled’indentation (Delafargue et Ulm, 2004). Des mesures ont ensuite été effectuées sur des fibresdu phloème d’une tige de lin en cours de croissance. Ces mesures ont mis en évidence larigidification progressive de la paroi secondaire au cours de son épaississement. Ces résultatssont cohérents avec les observations faites par d’autres auteurs avec la coexistence de deuxsous-couches distinctes, dites Gn et G (Gorshkova et al, 2010), au sein de la paroi secondaireen développement. Les modules d’indentation mesurés ici sont respectivement de 13±3,8 GPaet 18±2,9 GPa pour ces deux sous-couches. Enfin, des mesures ont été effectuées au sein de lasection droite de fibres de lin techniques (matures, rouies, teillées et peignées). Dans ce cas,aucun gradient n’a été détecté au sein de la couche S2, que ce soit en PF-QNM ou ennanoindentation, avec un module d’indentation mesuré respectivement de 21,3±2,2 GPa et20,4±1,1 GPa, en accord avec la littérature (Bourmaud and Baley 2012).

Published
2016

110. Contributors

Author

Akbari, Somaye, Asayesh, A., Bakowska-Barczak, Anna, Baley, Christophe, Banerjee, P.K., Borsa, Judit, Bourmaud, Alain, Chalivendra, Vijaya, Cherian, Bibin Mathew, De Luycker, Emmanuel, de Souza, Sivoney Ferreira, Ellison, Michael S., Esmaeeli, N., Evans, David J., Evon, Philippe, Ferreira, Manuela, Ghosh, Swapan Kumar, Goudenhooft, Camille, Khaliliazar, S., Kim, Yong K., Kiraga, Łukasz, Kołodziej, Jacek, Kolodziejczyk, Paul P., Kozłowski, Ryszard M., Labanieh, Ahmad Rashed, Labonne, Laurent, Laine, Eric, Larminat, Marie-Anne de, Leão, Alcides Lopes, Luxbacher, Thomas, Mańkowski, Jerzy, Mukhopadhyay, Asis, Murugesh Babu, K., Muzyczek, Małgorzata, Negm, Mohamed, Nuez, Lucile, Ouagne, Pierre, Pudełko, Krzysztof, Rajkhowa, Rangam, Raphaël Passas, Razipour, M., Renouard, Sullivan, Rippon, John A., Różańska, Wanda, Samanta, Ashis Kumar, Sanad, Suzan, Soulat, Damien, Thomas, Sabu, Wang, Xungai, and Zielonka, Dariusz Michał

Published
2020
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111. INTRODUCTION

Author

Ayad, Rezak, Baley, Christophe, Benzeggagh, Malk, Laboratoire d'Ingéniérie et Science des Matériaux - EA 4695 (LISM), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-SFR Condorcet, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL), Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS), and Airbus [France]

Subjects
[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry
Published
2016

117. Reinforcement of Polymers by Flax Fibers: Role of Interfaces

Author

Baley, Christophe, Le Duigou, Antoine, Bourmaud, Alain, peter davies, Nardin, Michel, and Morvan, Claudine

Abstract

The use of natural fibers to reinforce composite materials is justified based on sustainable development that enables local resources to be used. Use of these fibers can act as a vector for socioeconomic development in non-industrial countries.

Published
2015

118. Verrous àDépasser pour Optimiser les Performances et Développer les Applications des Biocomposites ?

Author

Baley, Christophe

Subjects
*NATURAL fibers, *COMPOSITE materials, *PLANT growth, *FIBERS, *MANUFACTURING processes
Abstract

In the domain of composite materials with an organic matrix, the use of natural fibres is increasing. These materials are named here biocomposites. This type of reinforcement has specific properties such as a renewable origin, modest lengths depending on the variety, an assembly in the form of cohesive bundles within the plants, a complex composition and internal organisation near of a composite material. An elementary fibre is a laminate of walls and layers reinforced with cellulose fibrils oriented mainly in a direction called microfibrillar angle. Compared to synthetic fibres, "fibre manufacturing" is very different because it takes place during the growth of plants. Thus, many sectors are involved in the production cycle of a biocomposite structure such as: Agriculture, scutching, combing, textiles, polymers and composite manufacture. Based on their features, this article presents bottlenecks to be lifted to allow large-scale use of biocomposites. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2019
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121. Evaluation of the potential of three non-woven flax fiber reinforcements: Spunlaced, needlepunched and paper process mats

Author

Martin, Nicolas, Davies, Peter, Baley, Christophe, Martin, Nicolas, Davies, Peter, and Baley, Christophe

Abstract

This paper presents results from an experimental study of three types of non-woven preforms (needlepunched, spunlaced and mat manufactured using a paper-making process) intended as composite reinforcement. These are potentially very attractive for transport applications. First, the influence of processing on elementary fiber tensile properties is shown to be limited. Then the preforms are evaluated in polypropylene matrix composites and mechanical properties are determined. The structure of non-woven reinforcements is strongly dependent on the manufacturing route. By varying the fiber content it is shown that the most efficient reinforcement for flax fibers is the mat produced by paper processing. The new spunlaced reinforced composites are shown to have slightly lower tensile properties (15% lower strength, and 25% lower stiffness) compared to mat composites at equivalent volume fraction, but further optimization is possible for these materials. Based on the measured constituent properties micromechanics models have been used to estimate composite stiffness. A good correlation is obtained between test results and model predictions.

Published
2016
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122. Flax/PP manufacture by automated fibre placement (AFP)

Author

Baley, Christophe, Kervoelen, Antoine, Lan, Marine, Cartie, Denis, Le Duigou, Antoine, Bourmaud, Alain, Davies, Peter, Baley, Christophe, Kervoelen, Antoine, Lan, Marine, Cartie, Denis, Le Duigou, Antoine, Bourmaud, Alain, and Davies, Peter

Abstract

Automated fibre placement (AFP) has been used to manufacture flax/polypropylene biocomposites for the first time. This required preparation of tape with a calibrated width from impregnated fibre sheets. The unidirectional tapes showed polymer-rich zones on the surface. During manufacture the polypropylene (PP) is melted locally with a laser. A consolidation step in a hot press is then required to reduce void content. The flax fibres, composed of polysaccharides, have limited thermal resistance so optimization of the thermal cycle is necessary, but subsequent characterization of mechanical behaviour showed no evidence of property loss in spite of an additional melting cycle. AFP appears to be a promising manufacturing method for biocomposites.

Published
2016
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123. Influence of embedded gap and overlap fiber placement defects on the microstructure and shear and compression properties of carbon-epoxy laminates

Author

Lan, Marine, Cartie, Denis, Davies, Peter, Baley, Christophe, Lan, Marine, Cartie, Denis, Davies, Peter, and Baley, Christophe

Abstract

This paper presents results from an experimental study of the influence of embedded defects created during automated fiber tape placement, on the mechanical properties of carbon/epoxy composites. Two stacking sequences have been examined, [(-45°/+45°)3/-45°] and [90°4/0°3/90°4], in which gaps and overlaps have been introduced during fiber placement. These materials have been cured in an autoclave either with or without a caul plate, then analyzed by ultrasonic C-scan. The microstructures were characterized by scanning electron microscopy. In-plane shear tests were performed on the ±45° laminates and showed that the use of a caul plate does not affect mechanical behavior of plies in the embedded defect region. Compression tests were performed on 0/90° laminates and in this case the presence of a caul plate is critical during polymerization as it prevents thickness variations and allows defects to heal.

Published
2016
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132. Microstructure and tensile properties of carbon-epoxy laminates produced by automated fibre placement: Influence of a caul plate on the effects of gap and overlap embedded defects

Author

Lan, Marine, Cartie, Denis, Davies, Peter, Baley, Christophe, Lan, Marine, Cartie, Denis, Davies, Peter, and Baley, Christophe

Abstract

Automated fibre placement (AFP) enables the trajectory of unidirectional composite tape to be optimized, but laying down complex shapes with this technology can result in the introduction of defects. The aim of this experimental study is to investigate the influence of gaps and overlaps on the microstructure and tensile properties of carbon-epoxy laminates. First, a comparison between a hand-layup and AFP layup, draped and cured under the same conditions, shows equivalent microstructures and tensile properties. This provides the reference values for the study. Then, gap and overlap embedded defects (more or less severe) are introduced during manufacturing, on two cross-ply layups [(0°/(90°)5/0°] and [(90°/0°)2/90°]. Autoclave cure without a caul plate results in local thickness variation and microstructural changes which depend on the defect type. This has a strong influence on mechanical performance. Use of a caul plate avoids these variations and in this case embedded defects hardly affect tensile properties.

Published
2015
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136. Relations entre les angles microfibrillaires, les propriétés mécaniques et la composition biochimique de fibres de lin

Author

Bourmaud, Alain, Morvan, C., Bouali, A., Placet, V., Perre, Patrick, Baley, Christophe, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Chimie Agro-Industrielle (CAI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) (FEMTO-ST), Université de Franche-Comté (UFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Froidevaux, Christine, and Manach, Laure

Subjects
[CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [SPI.MECA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph], [SPI.MECA] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

National audience; Relations entre les angles microfibrillaires, les propriétés mécaniques et la composition biochimique de fibres de lin

Published
2013

137. Les renforts en fibres agro sourcées

Author

Baley, Christophe, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), and Manach, Laure

Subjects
[CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2013

138. Observation of the structure of a polypropylene flax composite and damage mechanism under stress

Author

Bourmaud, Alain, Coroller, G., Veillé, J.M., Baley, Christophe, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), and Manach, Laure

Subjects
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2013

139. Renforcement des polymères par des fibres de lin

Author

Baley, Christophe, Manach, Laure, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)

Subjects
[CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

National audience

Published
2013

140. Approche du comportement viscoélastique d'une fibre de lin par nanoindentation et microscopie à force atomique

Author

Bourmaud, Alain, Keryvin, Vincent, Baley, Christophe, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), and Manach, Laure

Subjects
[CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2013

141. Analysis of Flax Fiber Cell-Wall Non-Cellulosic Polysaccharides Under Different Weather Conditions (Marylin Variety).

Author

Lefeuvre, Anaële, Baley, Christophe, and Morvan, Claudine

Subjects
*PECTINS, *POLYSACCHARIDES
Abstract

The cell-wall composition has been analyzed for 13 batches of flax fibers grown over 3 years under 3 different weather conditions including a ‘normal one, a harsh drought and a rainy weather. It was found that both stresses, drought and excess of rain induced a decrease of uronic acid in the matrix and an increase of the structuring pectins. Besides, a drought led to an increase of hemicellulose polysaccharides (+24%) whereas an excess of rainfall caused a rise in the amount of so-called structuring pectins (+67%). As the fiber’s mechanical properties remained the same over the years, it was assumed that the cell-wall composition was modified to preserve the mechanical role of the fiber in the stem. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2018
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143. Approche du comportement viscoélastique d'une fibre de lin par analyse du recouvrement d'empreintes de nanoindentation

Author

Bourmaud, Alain, Keryvin, Vincent, Charleux, Ludovic, Baley, Christophe, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), Laboratoire de Recherche en Mécanique Appliquée (LAMAUR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AMAC, Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), LAboratoire de Recherche en Mécanique Appliquée (LARMAUR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Gardin, Catherine

Subjects
[PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [PHYS.MECA.MEMA] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], nanoindentation, [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], fibre de lin, viscoélasticité, [SPI.MECA.MEMA] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], modélisation
Abstract

International audience; Les parois végétales de fibres de lin présentent un comportement mécanique complexe qui se rapproche de celui de matériaux visco-élastiques. Nous avons étudié et modélisé ce comportement à partir de données expérimentales obtenues suite à la réalisation d'une empreinte de nanoindentation, d'une part en se servant de la pointe comme capteur du recouvrement de l'empreinte après décharge, et, d'autre part, en imageant l'empreinte de nanoindentation avec la même pointe. L'utilisation d'un modèle de Maxwell à deux branches a permis de modéliser le maintien en fin d'indentation alors que la modélisation de la recouvrance a nécessité l'emploi de trois branches. Nous avons pu observer clairement un recouvrement de l'empreinte au fil du temps et les mesures effectuées avec les deux techniques se sont avérées très cohérentes et complémentaires pour balayer une large gamme de temps.

Published
2011

144. Béton de chanvre : Effet du dosage en granulat sur les propriétés thermique et mécanique

Author

Tronet, Pierre, Picandet, Vincent, Lecompte, Thibaut, Baley, Christophe, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO), AMAC, and Gardin, Catherine

Subjects
[PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], compactage, [PHYS.MECA.MEMA] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], Chanvre, béton, [SPI.MECA.MEMA] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], conductivité thermique, résistance mécanique
Abstract

International audience; La préfabrication d'éléments de construction composés de béton de chanvre, mélange chaux-chanvre, montre que leur compactage à l'état frais conduit à une amélioration notable de leur qualité à l'état sec : meilleures caractéristiques mécaniques et qualités de parement. Cette étude explore des domaines où le granulat est très fortement compacté, jusqu'à 500 kg/m3, pour évaluer la faisabilité de réaliser des éléments porteurs. Afin de mieux maîtriser ce processus de mise en oeuvre, une matrice cylindrique instrumentée a été utilisée pour étudier le comportement mécanique et les caractéristiques de différentes formulations. La teneur en eau du mélange, ressort comme un paramètre déterminant, puisqu'elle tend à augmenter le coefficient de frottement du matériau et par voie de conséquence, réduire l'efficacité du compactage. Ce procédé permet de substituer efficacement du liant (chaux + eau), qui présente l'inconvénient d'être la phase la plus conductrice thermiquement et d'avoir le plus d'impact sur l'environnement, par des granulats végétaux compressibles. En effet, de meilleures résistances mécaniques et des conductivités thermiques semblables sont obtenues, in fine sur des matériaux matures, avec moins de liant par volume unitaire et des dosages en granulats plus importants. Un tel procédé par compactage s'avère donc pertinent sur un plan qualitatif et environnemental.

Published
2011

147. Life cycle analysis of a Flax/PLLA biocomposite

Author

Le Duigou, Antoine, Davies, P., Baley, Christophe, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)

Subjects
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2010

148. Long term immersion in natural seawater of Flax/PLA biocomposite

Author

Le Duigou, Antoine, Bourmaud, Alain, Davies, Peter, Baley, Christophe, Le Duigou, Antoine, Bourmaud, Alain, Davies, Peter, and Baley, Christophe

Abstract

Innovation in sailing yacht design must include current environmental concerns such as resource depletion and waste management. Indeed most of the materials used today are petro-based and cannot offer viable end of life treatment. Fully biodegradable natural fibre reinforced biopolymers are being increasingly studied as they offer high specific stiffness and low environmental footprint. However, their ageing mechanisms are still not well understood. The present article gives information on 2 years natural seawater aging effect on injection-molded Flax/PLA biocomposite. Biocomposites suffer from relatively high moisture absorption which is controlled by the vegetal fibres. Simple rules of mixtures allow the determination of weight gain for flax fibres which is around 12%. Bundles of fibres and especially middle lamellae influence water uptake. Water alters flax fibres and their biocomposites, since their mechanical properties (Young’s modulus and tensile strength) are reduced with aging. A linear relationship is observed between water uptake and loss of mechanical properties. Load–unload cycles highlight damage occuring earlier than unaged biocomposites. This damage can be induced by fibre degradation and washing out of soluble components especially the fibre bundles cement, and by debonding of fibre bundles linked to their swelling.

Published
2014
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149. Comparison of the properties of scutched flax and flax tow for composite material reinforcement

Author

Martin, Nicolas, Davies, Peter, Baley, Christophe, Martin, Nicolas, Davies, Peter, and Baley, Christophe

Abstract

The industrial production of flax fibers yields two fibrous products: scutched fibers are valuable for their length, fineness and cleanness, while tows are entangled, impure and are low-priced. There is a need for technical data to compare these two kinds of fibers beyond the difference of appearance, and to assess their potential as composite material reinforcements. In this work, we have compared the properties of scutched flax and flax tows from the same batch. The morphology was first assessed by measuring the length, cleanness and fineness of fiber bundles. The tensile properties of single fibers and of unidirectionally reinforced epoxy composites were then measured. The results show that the morphology of flax tows is different from but close to the morphology of scutched flax. Tow bundles were 15% shorter than scutched flax bundles and tow bundles were 25% thicker than scutched flax bundles. The tensile properties of single fibers were in the same range. Tensile properties of the unidirectional composites show a similar evolution of properties versus fiber volume fraction. The use of scutched flax allowed volume fractions of 0.7 to be achieved while tow volume fraction was limited to 0.6. Despite the visual and morphological difference between tows and scutched flax both can be good candidates for composite reinforcement in high performance applications.

Published
2014
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150. A multi-scale study of the interface between natural fibres and a biopolymer

Author

Le Duigou, Antoine, Baley, Christophe, Grohens, Yves, Davies, Peter, Cognard, Jean-yves, Creach'Cadec, Romain, Sohier, Laurent, Le Duigou, Antoine, Baley, Christophe, Grohens, Yves, Davies, Peter, Cognard, Jean-yves, Creach'Cadec, Romain, and Sohier, Laurent

Abstract

A significant recent development in the composite field is the appearance of biocomposites (biopolymers reinforced by plant fibres) which combine mechanical performance and low environmental impacts. However, to replace conventional composites a significant effort is needed to understand their mechanical behaviour under complex loading (both in-plane and out-of-plane). The interfacial behaviour (fibre/matrix) of these materials also requires particular attention in order to optimize mechanical properties. With this aim modified Arcan, transverse tension and microdroplet debonding tests have been performed on flax reinforced PLLA biocomposites, as very few data of this type are available. The out-of-plane tensile and tensile-shear properties of these biocomposites are lower than those measured in shear. Manufacturing parameters, and particularly consolidation pressure, are critical for these materials. Out-of plane apparent shear strengths are similar to those from debonding tests. A common feature of the tests performed at the three scales is the appearance of fibre peeling.

Published
2014
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