Modélisation mécanique des vibrations propres d'un arbre soumis aux vents, en fonction de sa morphologie

Fournier Meriem, Rogier P., Costes Evelyne, Jaeger Marc. 1993. Modélisation mécanique des vibrations propres d'un arbre soumis aux vents, en fonction de sa morphologie. Annales des Sciences Forestières, 50 : 401-412.

https://doi.org/10.1051/forest:19930407

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Résumé : Dans le cadre d'un programme général sur la compréhension physique de l'interaction vent-arbre, une modélisation des premiers modes propres d'oscillation de la structure en flexion-torsion est développée. Ce modèle a pour but d'étudier les modes propres de vibration de l'arbre en fonction de sa morphologie, en utilisant les résultats d'une modélisation architecturale préliminaire. La simulation mécanique, effectuée par le code de calcul Modulef, prend en compte la flexibilité des branches. Les résultats sont d'abord analysés à propos d'un pin maritime et montrent dans ce cas l'existence de 2 modes de vibration où seul le tronc se déforme. Ce découplage entre modes du tronc et modes des branches permet d'envisager l'application d'un modélisation plus simple, fondée sur la déformation du seul tronc. L'analyse porte ensuite sur un hévéa simulé par le moteur de croissance AMAP après modélisation de l'architecture du clone. L'arbre étudié a la particularité de développer le long du tronc des axes concurrents puissants (réitérations). Les modes de vibrations calculés montrent alors des interactions complexes entre ces grosses branches et le tronc, seul le fondamental reste découplé. Les branches oscillent en même temps, engendrand des efforts importants à l'insertion, ce qui permet de comprendre la sensibilité aux vents de tels clones qui réitèrent abondamment.

Mots-clés Agrovoc : Pinus pinaster, Hevea brasiliensis, modèle végétal, vibration, vent, dégât dû au vent, résistance mécanique, anatomie végétale, mesure (activité), logiciel, modélisation