Thèse soutenue

Études des contraintes de croissance des arbres sur pied d'eucalyptus grandis et du chêne vert : caractérisation et valorisation sous forme de bois collé
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Auteur / Autrice : Abdelmajid Daya
Direction : Philippe JodinM'Hamed Chergui
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur. Génie mécanique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Metz
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LFM - Laboratoire de Fiabilité Mécanique

Résumé

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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 étudiés. 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).