Études des contraintes de croissance des arbres sur pied d'eucalyptus grandis et du chêne vert : caractérisation et valorisation sous forme de bois collé

par Abdelmajid Daya

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Génie mécanique

Sous la direction de Philippe Jodin et de M'Hamed Chergui.

Soutenue en 2006

à Metz .


  • Résumé

    L’objectif visé par cette étude est la mesure des indicateurs de contrainte de croissance (GSI) des bois d’Eucalyptus grandis et de chêne vert et la détermination des propriétés technologiques en vue de la valorisation de ces deux espèces sous forme de bois collé. Trois arbres d’Eucalyptus grandis et de chêne vert ont été étudie��s. Des éprouvettes de traction en bois massif, bois collé (bout à bout et en biseau) et des éprouvettes DCB en bois massif et en bois collé ont été confectionné. La qualité de l’assemblage est traitée par un modèle probabiliste basé sur l’approche statistique de Weibull permettant de prédire la fiabilité des systèmes collés. Les GSI, mesurés à la périphérie des arbres, caractérisent l’état du bois formé dans les toutes dernières années. La distribution des GSI a révélé d’une manière générale que ces deux essences se comportent de manières différentes. L’Eucalyptus grandis et le chêne vert présentent une nervosité élevée. Ces caractéristiques obtenues permettent de les classer en un bois dur à mi-dur, nerveux, de fort retrait et une rigidité moyenne. Le bois massif présente un comportement fragile avec une contrainte de rupture du chêne vert deux fois plus grande que celle d’Eucalyptus grandis, bien que le bois collé bout à bout ou en biseau présente un comportement ductile avec des contraintes de rupture presque similaire pour ces deux modes d’assemblage. Le module de Weibull m du bois massif de ces deux espèces est faible à celui du bois collé bout à bout ou en biseau. La mesure du taux de restitution de l’énergie (ténacité) du bois massif et du bois collé d’Eucalyptus grandis et de chêne vert s’est faite par la méthode expérimentale de la complaisance. Le bois massif de ces espèces est plus tenace que le bois collé, ce dernier a une ténacité plus élevée que celle de la colle polyuréthane. La valeur moyenne de la ténacité déterminée expérimentalement est très proche à celle calculée par le code CASTEM 2000, qui est supérieure à celle trouvée par la méthode de l’ASTM et la méthode de deux poutres encastrées. Dans le bois massif, la fissure s’amorce dans le plan présentant le moins de résistance et les types de rupture observés lors de sa propagation sont intercellulaires et transcellulaires. Dans le bois collé la fissure s’amorce dans le joint de colle pour le chêne vert, et à la fois dans la colle et dans le bois pour l’Eucalyptus grandis. Alors que sa propagation est toujours adhésive pour le chêne vert et mixte pour l’Eucalyptus grandis (alternativement dans le bois et dans la colle).

  • Titre traduit

    Study of growth stresses in grown eucalyptus and holm oak trees : characterization and valorisation the form of glued wood


  • Résumé

    The aim of this study is to measure the growth stress indicators (GSI) of the wood of grown Eucalypti and holm oak and to determine the technological properties for the valorization of these two species in the form of glued wood. Three trees of grown Eucalypti and holm oak were studied. Tensile specimens with massive wood and glued wood (end to end and in bevel), and DCB specimens with massive wood and glued wood were prepared. The quality of the assembly is treated by a probabilistic model based on the Weibull's statistical approach permitting to predict the reliability of the glued systems. The GSI, measured in the periphery of the trees, characterize the state of the wood formed in the very last years. The GSI distribution revealed generally that these two species have different behaviours. The grown Eucalyptus and the holm oak present a high nervousness. These obtained characteristics allowed us to classify them in a hard to half-hard wood, nervous, of strong shrinkage and an average rigidity. The massive wood presents a brittle behaviour with a fracture stress of the holm-oak twice bigger than that of the grown eucalyptus , although the glued wood (end to end or beveled) presents a ductile behaviour with a fracture stress almost the same for these two types of assembly. The Weibull coefficient m of the massive wood of these two species is weaker than that of the glued wood. The measurement of the restitution rate of the energy (toughness) of the massive wood and glued wood of grown eucalyptus and holm-oak has been experimentally achieved using the compliance method. The massive wood of these species is stronger than the glued wood. This latter has a higher toughness than that of the glued polyurethane. The average value of the experimentally determined toughness is very close to that calculated by the finite element code CASTEM 2000, which is greater than those found by ASTM and two embedded beams methods. In the massive wood, the crack initiates in the plan of low strength and the types of fracture observed during its propagation are intercellular and transcellular. In the glued wood the crack starts in the glue joint for the holm-oak, and both in the glue and wood for the grown eucalyptus. Whereas, its propagation is always adhesive for the holm-oak and mixed for the grown eucalyptus (alternately in wood and glue).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 118-128. Annexes p. 129-145. Liste des fig. p. 141. Liste des tabl. p. 144-145

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  • Bibliothèque : Université de Montpellier. Bibliothèque du LMGC.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH-DAY-2006
  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèques Metz et Moselle.
  • Non disponible pour le PEB
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