Ann. For. Sci. 51 (1994) 329-336
DOI: 10.1051/forest:19940311

Tree mechanics and wood mechanics: relating hygrothermal recovery of green wood to the maturation process

J Gril and B Thibaut

Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (URA 1214 du CNRS), Université de Montpellier , place Eugène-Bataillon, CP 081, 34095 Montpellier Cedex 5, France

Abstract - Growth stress can be approached from the point of view of the mechanical standing of trees as well as that of the loading history applied to the material before tree felling. Stress originates in wood maturation causing both rigidification and expansion to the cell-wall material. Locked-in strains are partially released by cutting specimens from the tree, and, more completely, by boiling them in a green state, so as to exceed to softening point of lignin. It has been supposed that the rheological conditions during such hygrothermal recovery might be similar to those existing during maturation, when lignification of the secondary cell wall occurred. A rheological model of wood in the process of formation is proposed to support this hypothesis and derive information on the average maturation rigidity.

Résumé - Mécanique de l'arbre et mécanique du bois. Relation entre la recouvrance hygrothermique du bois vert et le processus de maturation. Les contraintes de croissance peuvent être abordées du double point de vue de la tenue mécanique des arbres et de l'histoire du chargement appliqué sur le matériau jusqu'à l'abattage de l'arbre. Elles trouvent leur origine dans la maturation du bois qui provoque à la fois la rigidification et l'expansion de la matière constitutive des parois. Les déformations bloquées sont partiellement relâchées lorsque des échantillons sont extraits de l'arbre ; elles le sont plus complètement si ceux-ci sont chauffés à l'état vert au-dessus de la température de transition de la lignine. On a émis l'hypothèse d'une similarité des conditions rhéologiques de cette recouvrance hygrothermique avec celles qui prévalent lors de la maturation, caractérisée par la lignification de la paroi secondaire des cellules. Une analogie rhéologique représentant le comportement du bois au cours de sa formation a été proposée dans le but d'appuyer cette hypothèse et d'en déduire des informations sur la rigidité moyenne de maturation.

Key words: wood rheology / viscoelasticity / growth stress / hygrothermal recovery / cell wall

Mots clés : rhéologie du bois / viscoélasticité / contrainte de croissance / recouvrance hygrothermique / paroi cellulaire