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Conception et validation d’un dispositif pour la mesure du module d’élasticité dynamique dans le bois

Kharrat, Wassim (2016). Conception et validation d’un dispositif pour la mesure du module d’élasticité dynamique dans le bois. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Ingénierie, 112 p.

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Résumé

L’ultrason est un outil rapide de mesure non destructive du module d’élasticité dynamique (MOED) des matériaux dont le bois. Le MOED est fortement corrélé au module d’élasticité statique du bois et il est calculé à partir de la vitesse de propagation du son (V) à travers l’échantillon du bois et sa masse volumique (D). En pratique, la masse volumique utilisée dans cette formule est celle de l’espèce ou de l’échantillon à étudier. Cela introduit une importante source d’imprécision dans l’estimation du MOED due aux variations intra-arbres, intracernes et celles induites par les traitements sylvicoles. Nous avons développé un prototype pour la mesure de la vitesse de propagation du son avec une résolution similaire à celle offerte par le densitomètre à rayon X lors de la mesure de la masse volumique (0,04 mm). Le prototype consiste en un chariot, qui sert comme porte échantillon, contrôlé par un microcontrôleur qui programme les séquences de déplacement de l’échantillon. Le temps de propagation du son dans le bois est mesuré entre l’émetteur et le récepteur d’ultrasons. Une méthode d’évaluation non destructive basée sur l’utilisation du densitomètre à rayon X et du prototype développé permettent de déterminer les propriétés du bois en particulier son MOED. Les variations du MOED à l’intérieur du cerne (MOED du bois initial et du bois final), de la moelle à l’écorce (Variation radiale) ont été étudiées. Nous avons utilisé une approche mathématique basée sur des polynômes de degrés élevés pour modéliser les profils du MOED intracernes dans l’épinette noire et le pin gris. Les corrélations entre les MOED mesurés et prédits sont élevées et significatives. Finalement, nous avons étudié les relations entre croissance, masse volumique et MOED à l’échelle des cernes. Les coefficients de corrélation entre la masse volumique et le MOED sont positifs et significatifs au niveau du cerne, du bois initial et du bois final.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Koubaa, Ahmed
Mots-clés libres: Module, élasticité, bois, ultrason, dynamique, rayon X.
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 15 nov. 2016 16:12
Dernière modification: 15 nov. 2016 16:12
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/680

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