Sujet de thèses

Caractérisation et modélisation mécanique d'essences de bois feuillus pour leur valorisation dans la construction

Résumé

Les ressources forestières françaises sont majoritairement constituées de feuillus, mais le secteur de la construction utilise principalement des résineux, moins abondants, et importe donc une grande partie de son bois de construction. Ce déficit s’explique en partie par le fait que la filière des feuillus, contrairement à celle des résineux, n’a pas encore levé ses barrières réglementaires. Les bois sciés destinés à la construction doivent en effet être classés afin de garantir leurs propriétés mécaniques. Deux méthodes de classement sont possibles : le classement visuel, le plus largement utilisé mais défavorable aux feuillus en raison de leurs nombreux défauts, et le classement mécanique.

Des méthodes basées sur des mesures laser de l’orientation des fibres en surface ont déjà fait leurs preuves pour le chêne, car elles permettent de développer des modèles de prédiction des propriétés mécaniques des bois sciés. L’objectif de ce travail est donc d’évaluer le potentiel de cette méthode et de l’améliorer pour d’autres essences feuillues. La première étape consistera à mener une campagne de caractérisation non destructive sur environ 2 500 pièces de bois scié issues d’essences feuillues encore peu utilisées en construction. Le LaBoMap est équipé d’un scanner industriel permettant de mesurer l’orientation bidimensionnelle des fibres sur les quatre faces du bois. Les données fournies par ce scanner serviront à construire des modèles de comportement mécanique et à valider le potentiel de cette méthode pour les feuillus étudiés.
La connaissance de l’orientation des fibres est particulièrement importante pour les feuillus, et l’un des objectifs sera d’en quantifier l’effet et de réaliser des comparaisons entre essences. L’accès à l’orientation des fibres en trois dimensions constitue une des pistes pour améliorer les méthodes de classement. Cet axe de travail est le plus ambitieux, puisqu’il s’agit de tenter d’obtenir de manière non destructive l’orientation des fibres dans le volume du bois. Le LaBoMap a développé une méthode non destructive permettant de mesurer cette orientation en volume en combinant des mesures de surface et la détection des cernes ; cette méthode sera donc appliquée aux feuillus du projet.

Autour des nœuds, de nombreuses études proposent des modélisations basées sur l’analogie avec l’écoulement des fluides. L’objectif sera de vérifier la pertinence de ces équations pour des feuillus présentant des nœuds de plus grande taille et, si nécessaire, de proposer des adaptations ou des développements.

Encadrants

• Guillaume POT - Director,
• Joffrey VIGUIER,
• Bertrand MARCON.

Partenaire

• ADEME
• FCBA
• CTBF Guyane
• Fibois IDF
• Efectis
• Linkcity IDF (Bouygues)

Projet

PhD in the frame of the Feuillu CHOC project

Financement

• ADEME

Intérêt personnel

Modélisation

Période

01/12/2023 au 30/11/2026