Comportement différé du matériau bois dans le plan transverse sous des conditions hydriques évolutives

Delayed response of wood across the grain direction under varying moisture content

• Auteur / Autrice : Patrick Joyet
• Direction : Daniel Guitard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Propriétés mécaniques

Humidité du bois

Fluage

Bois

Résumé

La description du comportement différé du matériau bois dans la direction perpendiculaire aux fibres sous des conditions hydriques variables ou constantes est réalisée à partir d'essais de fluage sur des éprouvettes de pin maritime. L’analyse du fluage pour différents niveaux d'humidité constants met en évidence la signature de mécanismes élémentaires distincts, sources de comportement differé. Les courbes de fluage obtenues à différents niveaux d'humidités constantes se réduisent à une courbe maîtresse, par glissement sur l'axe des logarithmes du temps, en conséquence les paramètres physiques température et taux d'humidité sont des facteurs d'activation thermique et hydrique. Un modèle viscoélastique est construit à partir d'une association en série d'éléments de kelvin, chaque élément est thermiquement active par une loi du type Arrhenius et hydriquement activé. Des expériences de fluage en traction, compression et flexion en humidité variable montrent que le comportement du bois admet un état stationnaire limite après accommodation des cycles hydriques. Les cinétiques qui régissent les réponses transitoires en fluage, au cours des cycles hydriques, apparaissent comme sensibles à la vitesse de variation du taux d'humidité, la mobilité hydrique (valeur absolue de la vitesse de variation d'humidité) est alors un facteur d'activation

The description of creep behaviour across the grain direction under constant and varying moisture content is achieved on small specimens of maritime pine. Creep experiments in bending show several elementary mechanisms. These mechanism can be identified in the experimental window with the maximum creep rate both in the radial and tangential directions. A model using several linear rheological elements (Kelvin body) with a moisture content dependant delayed behaviour is used to simulate the creep. The elements can be matched with the identified mechanisms which appear during the creep experiment. A change of the moisture content level between 19% and 13% results on a shift of the master curve on the logarithmic axis. Creep experiments in tension, compression and bending prove the existence of a creep limit when the external load is below a critical stress level. The behaviour law for unsteady states of moisture content is formulated on the basis of hygroscopic activation. The absolute value of the moisture variation reduces the stiffness of the Kelvin body. The delayed response is considered as a viscoelastic behaviour accelerated by moisture content variation