Rencontres Thèses des bois Édition 2009
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Rencontres Thèses des bois Édition 2009 T. DETHAN, Propagation de fissure dans le bois sous variation d’humidité
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Propagation de fissure dans le bois sous variation d’humidité. Rencontres Thèses des bois Édition 2009. T. DETHAN,. Contexte de l’étude. Eglise de Mirteto, Italie. Cathédrale de Paramaribo, Surinam. (TAMPONE, 2007). Rencontres Thèses des bois Édition 2009. Rupture différée. (Wood, 1951). - PowerPoint PPT Presentation
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Rencontres Thèses des bois
Édition 2009
T. DETHAN,
Propagation de fissure dans le bois sous variation d’humidité
Contexte de l’étude
Rencontres Thèses des bois Édition 2009
Eglise de Mirteto, Italie Cathédrale de Paramaribo, Surinam
(TAMPONE, 2007)
Rupture différée
(Wood, 1951)
Modèles de durée de vie
Endommagement (Barrett et Foschi, Gerhards, Fridley)
Cinétique chimique (Eyring)
Propagation de fissure (Nielsen)
nIAK
dt
da
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Influence de l’Humidité Relative (HR)N
ivea
u de
cha
rge
SL
Log (tr) min
(éprouvettes 51*102*204 mm en flexion – fluage)
HR=35%
HR=50%
HR=95%
(Fridley)Rencontres Thèses des bois Édition 2009
Modèle développé à l’US2B
Viscoelastic Crack Model (VCM)
Loi de viscosité :
Pour KI indépendant de a :
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2
2 I
K
KKA
A
dt
da
m
nI
n
IIC
n
t
I
K
KKA
Aa
m
nI
n
IIC
n *2 2
1
1121
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2
ntAAt 20
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L’éprouvette mTDCB
T
L
Pin maritime sans défaut
Conditionnement pour atteindre différentes teneurs en eau (5%, 12%, 20%)
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L’éprouvette mTDCB
KI =
w
ag
wb
F
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0
50
100
150
200
250
0 2 4 6 8 10
Déplacement de la force (mm)
Fo
rce
(N
)
Charge de propagation stable de la fissure
Charge d'initiation de fissure
Carctérisation de l'élasticité du matériau
L’éprouvette mTDCB
Essais statiques sur éprouvettes DCB sèches
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
100 150 200 250 300 350
Charges (N)
Fré
qu
en
ce
Initiations de fissure
Propagations de fissure
Essais statiquesEprouvettes à MC = 5%-8%
Essais statiquesEprouvettes à MC = 12%
Essais statiques sur éprouvettes DCB à MC=12%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
100 150 200 250 300 350
Charges (N)
Fré
qu
en
ce
Initiations de fissure
Propagation de fissure
Essais différés en étuve
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Longueur de la fissure
Fond de fissure Process zone
Longueur de Fissure (Δa)
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1. La caméra
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1. La caméra
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1. La caméra
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1. La caméra
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1. La caméra
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Mesure des longueurs
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Essais à humidité constante
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20 25
Temps ( H )
Longueur (mm)
Evolution de la teneur en eau MC de l’éprouvette en étuve
Longueurs de fissures sous variations de RH
0
5
10
15
20
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35
40
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0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
Temps (jours)
Lo
ng
ue
ur
Δa
(m
m)
40
50
60
70
80
90
100
HR
(%
)
Longueur fissure (01 A)
Longueur fissure (33 A)
Longueur fissure 31 B)
Longueur fissure (34 A)
Humidité relative (HR %)
InterprétationViscoelastic Crack Model (VCM)
Période de MC transitoire :
Les paramètres A0, A2, n, KI et KIC dépendent de MC de l’éprouvette.
σmI1 dépend de RH.
Période de MC périodique autour d’une valeur moyenne :
Vitesse de propagation constante analogue à celle obtenue à MC moyenne.
Période terminale :
Début de l’instabilité conduisant à la rupture.
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2
2 I
K
KKA
A
dt
da
m
nI
n
IIC
n
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Longueurs de fissures pour 50%<RH<90% (période 24h)
Conclusions
Les expériences réalisées permettent de qualifier le modèle pour des variations de RH.
L’étape suivante consistera à l’appliquer à des essais sur poutres (Poutres à épaulement, poutres avec perçage, assemblages…). Ces essais sont en cours.
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