Modélisation de la fissuration du bois en fonction des variations d'humidité Created by Roger Vauthier on 22/02/2011 13:02:43 Le bois est un matériau dont les propriétés mécaniques sont fortement liées à son état hydrique. L'objet de notre travail est de modéliser l'évolution de la fissuration (en mode d'ouverture) dans le bois soumis à des variations d'humidité. Des expériences de fissuration par fluage ont été réalisées sur du pin Maritime sous plusieurs types d'ambiances climatiques contrôlées en humidité relative HR et à température constante. Une ambiance constante humide (80% HR), une ambiance sèche (45% HR) et des cycles de 24h d'humidités comprises entre 45% et 90% ont été réalisés. L'utilisation d'éprouvettes mTDCB (modified Tapered Double Cantilever Beam) présentant une fissuration stable, permet de suivre l'avancée de la fissure. Cette avancée n'est due qu'à la viscosité du matériau qui dépend de l'humidité relative. Préalablement à l'essai de fluage, une éprouvette mTDCB jumelle, taillée dans la continuité de celle testée sous fluage, est soumis à un chargement monotone croissant contrôlé en déplacement à une teneur en eau de proche de 12%. Nous obtenons ainsi une assez bonne estimation de la résistance à la teneur en eau de référence 12% de l'éprouvette testée en fluage. Une autre éprouvette mTDCB, taillée proche de celle chargée, est soumise aux mêmes variations d'humidité. Le poids de cette éprouvette est enregistré en continu afin d'obtenir la variation de teneur en eau moyenne pendant l'essai. Globalement, il apparaît que le séchage de l'air augmente la vitesse de fissuration. La propagation de la fissure est traduite par un modèle de fissuration cohésive dans un milieu orthotrope viscoélastique avec zone endommagée en tenant compte les variations d'humidité dans le bois. Nous considérons que les propriétés globales du matériau dépendent de sa teneur en eau moyenne et que les caractéristiques locales de la zone endommagée dépendent de la teneur en eau d’équilibre influencée quasi-instantanément par l'humidité ambiante. Le modèle donne des résultats convaincants malgré la forte dispersion des résultats expérimentaux habituellement observée dans le bois.
