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Évaluation triaxiale des propriétés mécaniques du bois par les méthodes non-destructives

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Jarboui, Wiem (2019). Évaluation triaxiale des propriétés mécaniques du bois par les méthodes non-destructives. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, École de génie, 192 p.

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Résumé

Les essais non destructifs sont considérés comme la meilleure approche pour évaluer les propriétés physiques et mécaniques d’un matériau donné sans modifier sa capacité d’application finale. L’objectif de cette étude était de prédire les propriétés élastiques du bois dans ses trois directions principales, longitudinale (L), radiale (R) et tangentielle (T), en utilisant soit la méthode d’ultrason, soit la méthode de résonance longitudinale, de flexion et de torsion. Les propriétés mécaniques étudiées étaient les modules d’élasticité (longitudinal (EL), radial (ER), tangentiel (ET)), les modules de cisaillement (longitudinal-radial (GLR), longitudinal- tangentiel (GLT) et radial-tangentiel (GRT)) et les six coefficients de Poisson. En comparaison, des essais destructifs de flexion et de compression ont également été réalisés. Sept espèces de bois ont été sélectionnées: épinette blanche, bouleau blanc, peuplier hybride, peuplier faux-tremble, pin gris, mélèze et thuya occidental. Les résultats montrent que EL était très élevé par rapport aux ER (> x10) et celui ET (> x20), ceci en raison de l’anisotropie du bois. Les modules d’élasticité obtenus par la méthode de résonance furent comparables à ceux obtenus avec des essais statiques de flexion et de compression. La corrélation entre les modules d’élasticité dynamiques et statiques était très élevée dans la direction longitudinale (R2=0,80-0,99), mais faible dans les directions tangentielle (R2=0,26-0,55) et radiale (R2=0,23-0,34). La corrélation entre les modules statiques et dynamiques la plus élevée a été obtenue en utilisant la technique de vibration de flexion (R2=0,99), comparée à la vibration longitudinale (R2=0,92) et la technique d’ultrasons (R2=0,80). Les coefficients de corrélation entre les modules dynamiques et le module de flexion statique étaient plus élevés (R2=0,99) que ceux entre les modules dynamiques et le MOR (R2=0,70). Pour les modules de cisaillement (GLR, GLT et GRT), la corrélation entre les modules dynamiques et statiques était modérée à faible (R2=0,02-0,42). Cependant, les modules de cisaillement présentaient une forte corrélation avec les modules d’élasticité dynamiques (R2=0,68-0,95). La corrélation la plus élevée a été obtenue pour le GLR dans le cas de la méthode de résonance longitudinale (R2=0,95). Pour le GLT et le GRT, les résultats de corrélation étaient comparables aux méthodes par résonance (R2=0,86 et 0,68) et par ultrasons (R2=0,72 et 0,77) respectivement. Cependant, les méthodes analytiques appliquées aux méthodes destructives et non destructives, ne sont pas aptes à estimer les coefficients de Poisson. En définitive, les méthodes d’ultrason et de résonance se sont révélées être plus simples et tout aussi utiles, pour déterminer le module d’élasticité et de cisaillement du bois que les tests statiques.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Koubaa, Ahmed
Mots-clés libres: Propriétés élastiques, modules d’élasticité et de cisaillement, coefficients de Poisson, méthodes non destructives, ultrason, méthode de résonance.
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 14 août 2019 13:37
Dernière modification: 14 août 2019 13:37
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/830

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