Plasticité du bois en compression multiaxiale : application à l'absorption d'énergie mécanique

Wood plasticity and energy absorption under compressive multiaxial loading

• Auteur / Autrice : Patrice François
• Direction : Pierre Morlier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énergie mécanique

Bois

Bois comprimé

Résumé

Cette étude a pour objet la caractérisation du comportement mécanique du bois en compression pour de grandes déformations et la description tridimensionnelle de l'état limite de ce matériau cellulaire. Pour cela, des essais de compression simple, biaxiale et triaxiale ont été réalisés pour lesquels l'influence de l'humidité et de la température ont été étudiées. L'essai de compression simple s'est oriente vers des éprouvettes de faible élancement afin de décrire le comportement jusqu'a la consolidation. On montre alors que le bois possède, en terme d'absorption d'énergie mécanique, des aptitudes analogues aux matériaux cellulaires tels que les nids d'abeille et les mousses. Des essais de chocs, réalisés par la méthode de la barre d'Hopkinson, montrent que la densité n'est pas un paramètre systématiquement descriptif du matériau. A partir des essais biaxiaux et triaxiaux on peut proposer une description de l'état limite du bois en compression qui se présente sous la forme d'intersection de plans perpendiculaires aux axes de l'espace des contraintes. Pour ce critère la loi de normalité est acceptable. Ce travail s'achève par la mise au point d'un matériau isotrope réalisé à partir de cubes de bois assemblés aléatoirement par collage. Un tel matériau offre en terme d'absorption d'énergie mécanique un bon compromis entre les trois directions d'orthotropie du bois.

This work describes the mechanical behaviour of wood under compressive loading for large strains and gives a description of failure criterion. For this study, unixial, biaxial and triaxial test have been performed. This influences of moisture content and temperature on the wood mechanical behaviour have been taken into account. The uniaxial compressive test, made with small samples, describes the behaviour until the densification. According to the mechanical energy absorption, we can also show that this materials quch as honeycombs and foams. Those results have been completed by shock test, made with the Hopkinson test apparatus, which shows that density is not systematically the best parameter to describe the wood behaviour. With the biaxial and triaxial tests, we can give a description of the wood failure citerion which can be represented by planes perpendicular to the stress axes. The plastic flow is perpendicular to this failure criterion. This work takes end with the conception of an isotropic material made with cemented cubic samples wood. According to the energy absorption, we show that this kind of material gives a satisfying compromise between the three orthotropic directions of wood.