Thèse soutenue

Contribution à la prédiction des conséquences mécaniques des phénomènes thermo-hydriques couplés
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Auteur / Autrice : Pierre Chassagne
Direction : Jean-François JullienLuca Uzielli
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Lyon, INSA en cotutelle avec Università degli Studi di Firenze
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LaMCoS, Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Solides, UMR 5514 (INSA Lyon)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les effets de sollicitations climatiques variables, combinées à un chargement mécanique, entraînent dans certains matériaux des accumulations différées de contraintes et de déformations. Les travaux de recherches en mécanique s’orientent donc de plus en plus vers la compréhension du comportement des matériaux, associée au développement de lois mathématiques capables d’intégrer des mécanismes multi-physiques couplés. L’objectif de ce travail consiste à développer un outil numérique capable d’apporter une contribution à la prédiction du comportement mécanique d’un matériau complexe tel que le bois, en vue d’une optimisation des utilisations, de la durée de vie et des procédés de mise en forme, de fabrication ou d’assemblage. La première partie permet d’établir l’état des connaissances physico-mécaniques du bois. Un rappel des notions importantes sur son caractère hydrophile est essentiel pour une bonne compréhension des phénomènes s’initiant au sein du matériau. De nombreux modèles numériques macroscopiques développés ces vingt dernières années permettent d’apporter des éléments pour la compréhension du comportement mécanique du bois et des phénomènes de transferts de masse et de chaleur associés. Les outils développés ne sont souvent appropriés que pour l’étude des phénomènes mécanosorptifs se développant dans la direction longitudinale ou dans les directions transverses. La seconde partie aborde la mise au point de l’outil numérique thermo-hydro-viscoélastique orthotrope 3D qui prend en compte les différents paramètres pilotant la réponse du matériau (taux de variation hydrique, histoire de ces variations, niveau de contraintes équivalentes établi selon un critère 3D). Enfin la troisième partie a trait à l’exploitation des outils numériques développés. Les différents paramètres mécanosorptifs du modèle sont recalés à partir de plusieurs applications d’une large diversité.