Contribution à la prédiction des conséquences mécaniques des phénomènes thermo-hydriques couplés : Application au bois.

Abstract

Les effets de sollicitations climatiques variables, combinées à un chargement mécanique, entraînent dans certains matériaux des accumulations différées de contraintes et de déformations. Les travaux de recherches en mécanique sorientent donc de plus en plus vers la compréhension du comportement des matériaux, associée au développement de lois mathématiques capables dintégrer des mécanismes multi-physiques couplés. Lobjectif de ce travail consiste à développer un outil numérique capable dapporter une contribution à la prédiction du comportement mécanique dun matériau complexe tel que le bois, en vue dune optimisation des utilisations, de la durée de vie et des procédés de mise en forme, de fabrication ou dassemblage. La première partie permet détablir létat des connaissances physico-mécaniques du bois. Un rappel des notions importantes sur son caractère hydrophile est essentiel pour une bonne compréhension des phénomènes sinitiant au sein du matériau. De nombreux modèles numériques macroscopiques développés ces vingt dernières années permettent dapporter des éléments pour la compréhension du comportement mécanique du bois et des phénomènes de transferts de masse et de chaleur associés. Les outils développés ne sont souvent appropriés que pour létude des phénomènes mécanosorptifs se développant dans la direction longitudinale ou dans les directions transverses. La seconde partie aborde la mise au point de loutil numérique thermo-hydro-viscoélastique orthotrope 3D qui prend en compte les différents paramètres pilotant la réponse du matériau (taux de variation hydrique, histoire de ces variations, niveau de contraintes équivalentes établi selon un critère 3D). Enfin la troisième partie a trait à lexploitation des outils numériques développés. Les différents paramètres mécanosorptifs du modèle sont recalés à partir de plusieurs applications dune large diversité