Celle-ci aura lieu le lundi 30 septembre 2024 10h00 dans l'amphithéâtre 2, au campus Arts et Métiers de Cluny.

Titre 

Caractérisation expérimentale, physique, mécanique et modélisation numérique du comportement de placages de bois sans défaut tenant compte de leur variabilité intra-spécimen.

Membres du jury 

• M. Laurent BLERON & Professeur, UR 4370, ENSTIB & Examinateur
• Evelyne TOUSSAINT & Professeure, UMR 6602, Polytech Clermont & Rapporteure
• M. Vincent PLACET & IGR, UFR-ST, SUPMICROTECH & Rapporteur 
• M. Louis DENAUD & Professeur, EA-3633, Arts et Métiers & Examinateur 
• M. Guillaume POT & MCF, EA-3633, Arts et Métiers & Examinateur 
• M. Stéphane GIRARDON & MCF, EA-3633, Arts et Métiers & Examinateur 

Mots-clefs

Caractérisation non-destructive, orientation des fibres, corrélation d'images numériques, recalage éléments finis, hêtre
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non-desturctive evaluation, fiber orientations, digital image correlation, finite element model updating, beech

 

Déformation d'une éprouvette en hêtre

Résumé

Le domaine des transports exige des matériaux à hautes performances mécaniques et grande fiabilité, tout en intégrant des matériaux à bilan carbone avantageux. Le bois est un bon candidat, mais la variabilité de ses propriétés, dépendant de nombreux facteurs, peut être un frein pour cette industrie. Cette thèse souligne la nécessité d'une caractérisation locale précise des placages et d'une méthode de tri efficace, basée sur des mesures non destructives de l'orientation des fibres. L'étude s'est focalisée sur du bois sans défaut pour vérifier si ses propriétés mécaniques répondent aux exigences du transport. Les caractérisations de l'orientation des fibres, de la fissuration des placages et de la densité locale ont été réalisées, identifiant des distributions spatiales typiques de l'orientation des fibres. Une analyse numérique de tests de traction, en variant divers paramètres, a montré que la variabilité intra-spécimen de l'orientation des fibres peut influencer l'évaluation des propriétés mécaniques, selon la longueur de l'extensomètre utilisé. Cette analyse a permis de mieux comprendre les résultats expérimentaux. Une campagne expérimentale a ensuite caractérisé des échantillons de placages, selon un protocole complet et novateur, permettant d'obtenir les champs de déplacement et les propriétés mécaniques globales. La stéréo-corrélation d'images a facilité l'application d'une méthode d'identification inverse basée sur les éléments finis, offrant ainsi une caractérisation locale des propriétés mécaniques de chaque échantillon.Le domaine des transports exige des matériaux à hautes performances mécaniques et grande fiabilité, tout en intégrant des matériaux à bilan carbone avantageux. Le bois est un bon candidat, mais la variabilité de ses propriétés, dépendant de nombreux facteurs, peut être un frein pour cette industrie. Cette thèse souligne la nécessité d'une caractérisation locale précise des placages et d'une méthode de tri efficace, basée sur des mesures non destructives de l'orientation des fibres. L'étude s'est focalisée sur du bois sans défaut pour vérifier si ses propriétés mécaniques répondent aux exigences du transport. Les caractérisations de l'orientation des fibres, de la fissuration des placages et de la densité locale ont été réalisées, identifiant des distributions spatiales typiques de l'orientation des fibres. Une analyse numérique de tests de traction, en variant divers paramètres, a montré que la variabilité intra-spécimen de l'orientation des fibres peut influencer l'évaluation des propriétés mécaniques, selon la longueur de l'extensomètre utilisé. Cette analyse a permis de mieux comprendre les résultats expérimentaux. Une campagne expérimentale a ensuite caractérisé des échantillons de placages, selon un protocole complet et novateur, permettant d'obtenir les champs de déplacement et les propriétés mécaniques globales. La stéréo-corrélation d'images a facilité l'application d'une méthode d'identification inverse basée sur les éléments finis, offrant ainsi une caractérisation locale des propriétés mécaniques de chaque échantillon.actérisation expérimentale, physique, mécanique et modélisation numérique du comportement de placages de bois sans défaut tenant compte de leur variabilité intra-spécimen.  
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The field of transportation demands materials with high mechanical performance and reliability, while incorporating those with favorable carbon footprints. Wood is a good candidate; however, the variability in its properties can be prohibitive for this industry and limit its use. This thesis highlights the need for precise local characterization of veneers and an efficient sorting method based on non-destructive fiber orientation measurements. The study focused on defect-free wood to verify if its mechanical properties can meet transportation industry demands. First, characterizations of fiber orientation, veneer checks, and local density were conducted, identifying typical spatial distributions of fiber orientation. A numerical analysis of tensile tests, varying several parameters, revealed that due to intra-specimen fiber orientation variability, the experimental evaluation of mechanical properties can be sensitive to the extensometer length used for strain measurement. This preliminary analysis was crucial for understanding the experimental results. An experimental campaign characterized veneer specimens using a comprehensive protocol to determine displacement fields and overall mechanical properties. The use of stereo image correlation facilitated an inverse identification method based on the finite element method, providing local characterization of each specimen's mechanical properties.

Informations pratiques

• Localisation : Amphi 2, campus Arts et Métiers de Cluny 13 rue Porte de Paris, 71250 Cluny
• Plan d’accès
• Contact : leyne.demoulin@ensam.eu

Lien TEAMS

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