Fluage du bois « vert » à haute température (120 °C) : expérimentation et modélisation à l'aide d'éléments de Kelvin thermo-activés

Abstract - Creep at high temperature (120 °C) of 'green' wood and modelling by thermo-activated Kelvin's elements. This work involved creep tests performed on green wood samples at high temperature (up to 120 °C). The main problem to be solved lies in the boiling point of water, which induces internal vaporisation as soon as the temperature attains 100 °C. The solution consists in using an autoclave which maintains the overpressure required to keep saturated vapour conditions. The whole experiment (support and sensors) has been designed to withstand the severe conditions of temperature, pressure and relative humidity. Numerous experiments are now available, mainly for oak. Results are highly reproducible and depict a dramatic deformation of green wood when the temperature approaches 100-120 °C. The constitutive equation used to fit the experimental curves is made up of Kelvin elements with thermal activation placed in series. The fitted parameters depend on the species (spruce and oak) as well as on the experimental procedure. Nevertheless, the predicted deflexion simulated using these fitted parameters is in rather good agreement with the experiment. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Ce travail propose une étude du fluage du bois vert à haute température (jusqu'à 120 °C). Le problème qui se pose au-dessus de 100 °C est d'éviter que l'échantillon ne sèche par ébullition. La solution consiste à travailler en autoclave, donc en vapeur saturante, avec des conditions très sévères de pression et de température. La déformation des éprouvettes est mesurée à l'aide de capteurs électroniques de type LVDT conçus pour résister à ces conditions. Par ailleurs, afin de faciliter l'interprétation des courbes, des éprouvettes « isocontraintes » sont utilisées. De nombreux essais sont désormais disponibles, surtout pour le chêne. Les mesures sont très reproductibles et démontrent une déformation considérable du bois « vert » lorsque la température atteint 100-120 °C. Ce comportement a été modélisé à l'aide d'éléments de Kelvin thermo-activés placés en série. Les paramètres identifiés sur les courbes expérimentales mettent en exergue l'effet de l'essence (épicéa et chêne) et l'effet des conditions expérimentales. Cependant, l'utilisation en prédiction de ces valeurs identifiées est toujours correcte. (© Inra/Elsevier, Paris.)