Module dynamique et frottement intérieur dans le bois. Mesures sur poutres flottantes en vibrations naturelles

Bordonné Pierre Antoine. 1989. Module dynamique et frottement intérieur dans le bois. Mesures sur poutres flottantes en vibrations naturelles. Nancy : INPL, 136 p. Thèse doctorat : Sciences du bois : Institut national polytechnique de Lorraine

Titre anglais : Dynamic young's modulus and internal friction in clear wood. Measurements from free vibrations of free-free beams

Résumé : Le bois, en raison de sa structure particulière et de sa composition polymérique, est regardé comme un matériau orthotrope cylindrique et viscoélastique linéaire dans le domaine des petites perturbations. Deux procédures expérimentales ont été mises au point, qui permettent de caractériser le comportement du bois au moyen de sollicitations acoustiques. Les procédures peuvent être appliquées notamment aux éprouvettes parallélépipèdiques spécifiées par les Normes Françaises pour le bois et ses dérivés. Elles ont en commun une chaine d'acquisition composée d'un enregistreur numérique de transitoires couplé à un micro-ordinateur, pour lequel des programmes spécifiques ont été développés. La première procédure permet une détermination parfaitement reproductible du module d'Young dynamique, par interprétation du spectre des fréquences des vibrations naturelles d'une poutre. L'influence de la déformabilité en cisaillement étant automatiquement prise en compte lors du dépouillement (suivant de près le modèle de Timoshenko), la procédure s'applique de manière fiable aux poutres droites de section rectangulaire et d'élancements variés. La seconde procédure permet d'évaluer les frottements intérieurs par l'étude de l'amortissement des vibrations naturelles. Après enregistrement d'intervalle de temps constant, on obtient, par ajustement à une exponentielle décroissante de l'enveloppe d'un mouvement propre, le décrément logarithmique de l'amplitude. Les essais de validation dont les résultats sont présentés ont porté particulièrement sur des bois tropicaux de différentes masses volumiques, stabilisés en environnement standardisé.

Résumé (autre langue) : Wood, from its structural symmetries and polymeric constitution, is considered as a cylindrically orthotropic and linear viscoelastic material in the range of low stress levels. Two experimental devices have been designed in order to caracterize wood behavior through sollicitations in the acoustic range. Testing methods can be applied to small clear wood specimen such as those required by French Standards for wood and wood composites. In both, recording and computation are performed using a digital transient recorder inserted in a personal computer. Young's modulus is calculated from resonance frequencies of the specimen, computed from FFT spectrum of free vibrations of a beam, with simple end conditions (free-free). In case of flexural vibrations, the influence of shear is taken into account during calculation (in accordance with Timoshenko theory), so that the testing method can be trustfully applied to almost any beam with rectangular cross-section, even with low span to thickness ratio. Internal friction is evaluated by the logarithmic decrement of a particular mode of free vibrations. After the cut off of excitation, the damping is digitally recorded and the damping is characterized by fitting with an exponential function. Host experimental results reported have been obtained with tropical hardwood specimen, with various mass gravities after conditioning in standard environment.

Mots-clés Agrovoc : propriété du bois, frottement, vibration, technologie du bois, Structure du bois, bois de charpente, propriété acoustique, rhéologie, Viscoélasticité, bois

Mots-clés libres : Bois, Acoustique, Viscoélasticité linéaire, Transformée de Fourier, Module d'Young, Vibrations naturelles, Décrément logarithmique, Essais non-destructifs

Classification Agris : K50 - Technologie des produits forestiers

Auteurs et affiliations

• Bordonné Pierre Antoine

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/598129/)

Métriques

[ Page générée et mise en cache le 2024-01-29 ]