Variabilite des propietes mecaniques du Pin maritime : effet d'echelle

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

3D structural characterisation, deformation measurements and assessment of low-density wood fibreboard under compression. The use of X-ray microtomography.

 A low-density wood fibreboard has been compressed along its transversal direction. The experiment was carried out in ESRF synchrotron (ID19) and X-ray microtomographic images were recorded for each state. Stipulating that the fibreboard is a discontinuous material essentially made of air, that the compression simply re-organises the spatial distribution of the fibres and does not involve their intrinsic mechanical properties, we are able to deduce the material points density variations along the thickness of the panel. Good agreement is achieved between the macroscopic deformation of the sample and the microscopic compression rate evaluation. Then, the modifications of structural parameters are investigated by 3D image analysis. The relationship between the local structure and the behaviour of the wood fibreboard are deduced. Finally, a modelling approach allows the local densification to be predicted and confirms the initial hypotheses about the local behaviour of the material. In particular, polyester bonds are not involved. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved

Développement de contreplaqués pour la construction navale (caractérisation multiéchelle et compréhension des phénomènes de collage du pin maritime à l'état vert)

L objectif de cette thèse est de développer des panneaux de contreplaqué collés à l état vert à destination des coques et de l'agencement de bateaux. La technologie du moulage sous vide est choisie pour former des panneaux constitués de plis de pin Maritime déroulés non séchés et collés à l'aide d'un adhésif polyuréthane. Une étude approfondie été réalisée dans le but de fixer les paramètres de collage permettant aux contreplaqués de répondre aux exigences requises dans la construction navale. L influence des paramètres de fabrication du panneau sur ses propriétés mécaniques est déterminée à partir d un plan d'expériences. La teneur en eau et le grammage d'adhésif appliqué sont particulièrement étudiés. Le comportement mécanique des différents échantillons de contreplaqué a été caractérisé grâce à des tests normalisés de cisaillement et des tests de flexion. Des mesures de mouillabilité ainsi que des observations microscopiques des joints ont permis de mieux comprendre les résultats mécaniques, et d'expliquer les phénomènes physico-chimiques mis en jeu. Le matériau retenu à partir de cette étude est mis en œuvre dans un démonstrateur, pour validation du procédé utilisé.The subject of this work is the manufacturing of green-glued plywood panels for the interior and the plating of a ship. The vacuum-moulding process is chosen to produce panels by assembling maritime pine veneers in the wet state with polyurethane adhesive. A study has been done to fix the parameters for gluing so that the manufactured plywood can answer to the mechanical characteristics required by the shipbuilding sector. The effect of several gluing parameters on the panel's mechanical properties is determined by an experimental design method. The wood moisture content when gluing and the amount of adhesive applied are mainly studied. The plywood panels' mechanical characterisations are realised using standardised shear tests and bending tests. In addition to the mechanical tests, wettability measures and bond lines microscopic observations provide a better understanding of the physic-chemical phenomena of green wood gluing. The material defined in this study is implemented in a boat hull prototype.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

Modèle booléen 3D de cylindres aléatoires renseigné par des images microtomographiques de matériaux fibreux

National audienc

Microstructure et propriétés mécaniques de matériaux isolants à base de fibres de bois

On s’intéresse au comportement mécanique en compression des isolants thermiques à base de fibres de bois utilisés dans le bâtiment, de très forte porosité, élaborés par un procédé textile non tissé. Les états de la structure d'un panneau soumis à une sollicitation de compression transverse (33% et 73%) ont été suivsi en 3D par microtomographie X. Le comportement particulier mis en lumière par l'accès à la densification locale est relié à la très faible densité du matériau. En particulier, les fibres de bois ne sont pas individuellement mécaniquement comprimées et la déformation macroscopique du matériau n'engendre que leur réorganisation spatiale. Ces résultats sont mis en relation avec des caractéristiques morphologiques de structures évaluées par analyse d'image 3D.We focus on the mechanical behaviour of a thermal insulating panel made of wood fibres. The making process is a non-woven fabric process that generates a high porosity and a very low-density material. The 3D internal structure of a compressed (33% and 73%) insulating panel was followed by X-ray microtomography. The special behaviour is linked to the low-density structure of the panel. In particular, the fibres are not compressed and the macroscopic deformation of the sample only generates a new organisation of the fibres in the panel. These results are confirmed by morphological measurements that were performed by 3D image analysis

3D structural characterisation and deformation measurements of wood-based fibrous insulators under compression

Communication écrite + Posterabsen

Design of a thermal and sound insulating board. From the concept to the realisation

Cet article s’appuie sur les travaux réalisés dans le cadre de deux programmes soutenus par l’ANR, l’un concerne le développement de méthodes d’éco-conception, le second porte sur la conception de matériaux thermo-acoustiques pour le bâtiment. La démarche est basée sur l’utilisation de ressources d’origine agricole à caractère abondant, renouvelable et non concurrentiel d’utilisations alimentaires, d’une part, et l’optimisation des performances par les principes de conception (multimatériaux retenus, mode d’assemblage, introduction d’hétérogénéités maîtrisées), d’autre part. Les performances attendues se basent sur les NRT et NRA 2010, avec comme référence les produits commercialisés les plus courants. Après une présentation détaillée des données du problème de conception – connaissances disponibles – quelques éléments de choix sont proposés. L’aspect procédé est brièvement abordé en fin d’article.This paper relies on the work realised within the framework of 2 ANR projects, the first one concerning the development of eco-design tools, and the second treating a potential application to the design of sound insulating materials for building applications. The approach is based on the utilisation of agro resources having the character of being abundant, renewable, and non concurrent with food uses, on one hand, and the optimisation of performances by design principles, on the other hand (homogeneous or layered systems, introduction of heterogeneities). The expected performances are those of NRA 2010, with the most usual commercialised products as reference materials. After a detailed presentation of the available knowledge (and the corresponding gaps), some elements of choice are presented

X-ray computed microtomography and 2D image analysis for morphological characterization of short lignocellulosic fibers raw materials: A benchmark survey

Optimizing the performance of lignocellulosic fibers often requires relating mechanical behavior or morphological characteristics to microstructure. X-ray computed microtomography (X-ray CT), which provides 3D images with a high level of detail at both the micro-and macro-scales, may overcome these difficulties. This work provides a comparative analysis of the potential of X-ray CT (3D) and an office scanner (2D) for morphological characterization of lignocellulosic fibers. To this end, three specimens of lignocellulosic fiber materials obtained after the first decortication of the plant were retained. X-ray CT and 2D scanning correlations of sample diameter distributions are presented. The general aspects of the fibers diameter correlation are discussed. Image analysis was used to assess the potential and limitations of both the X-ray CT and 2D scanning methods based on the experimental work, and the main conclusions of the benchmark study are given in a table