Déformation des sciages due à la libération des contraintes de croissance. SICRODEF : modélisation de la croissance jusqu'au sciage
Le travail présenté ici visait à réaliser une première ébauche d'un modèle intégrant les différents procédés et mécanismes conduisant de l'arbre sur pied à la déformation des pièces au cours du sciage due au relâchement des contraintes mécaniques qui s'élaborent lors de la croissance de la plante. Ce projet, soutenu par la DERF dans le cadre du Bois-Construction, réunissait des équipes aux compétences diverses. La première tranche de ce projet a porté sur l'amélioration et l'adaptation de modèles et d'outils existants développés par les partenaires, et la mise en place de procédures d'interfaces et de protocoles de dialogue. D'un point de vue scientifique, l'application d'une méthode de calcul par éléments finis utilisant une formulation incrémentale des équations d'équilibre à une description du tronc tridimensionnelle constitue un apport indéniable dans la modélisation des contraintes de croissance. Cela permet de prendre en compte non seulement l'orthotropie du matériau, mais encore des variations de propriétés le long des axes, et de porter un regard plus précis sur la localisation du bois de réaction. Sur un autre plan, la prise en compte d'une géométrie complexe dans la description des produits à base de bois lève également un blocage important pour les travaux scientifiques futurs. Toutes ces avancées apportent leur contribution au niveau d'une meilleure connaissance du comportement du produit scié. La seconde tranche de ce projet a porté sur l'évaluation de l'aptitude de cette cascade de modèles à reproduire des observations expérimentales, tout en notant bien que le caractère de prototype de cette approche. En l'occurrence, les mesures recueillies sur 12 billons chacun issu d'une grume d'Eucalyptus globulus différente servent à alimenter d'une part l'outil développé sous ABAQUS et couplé au moteur de croissance d'AMAP, et d'autre part les mesures pratiquées sur les sciages effectués selon deux plans de débit différents servent de valeurs de référence à l'évaluation de la chaîne de modèles élaborée dans SICRODEF. Cette comparaison se base sur différentes mesures réalisées au moment du sciage en l'occurrence les retraits axiaux observés sur la planche immédiatement après sciage et les critères de forme usuels: flèches de rive et de face. Les meilleurs résultats sont obtenus pour les retraits axiaux en dépit du fait que l'état mécanique résiduel de la grume qui évolue au fur et à mesure du sciage n'est pas pris en compte. Malgré ce dernier point et le maniement assez lourd de cette chaîne, les résultats sont encourageants. L'introduction d'une boucle de rétroaction dans le processus de simulation constituera cependant une future étape nécessaire pour faire de cette chaîne logicielle un outil d'étude efficace. (Texte intégral)
| Main Authors: | , , , , , |
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| Format: | conference_item biblioteca |
| Language: | fre |
| Published: |
GIS-BCE
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| Subjects: | K50 - Technologie des produits forestiers, U10 - Informatique, mathématiques et statistiques, sciage, croissance, tronc, mesure (activité), prototype, arbre, contrainte, propriété mécanique, modèle mathématique, modèle de simulation, expérimentation, Eucalyptus globulus, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_24079, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3394, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_15017, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4668, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_25792, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7887, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1820, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4683, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_24199, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_24242, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2758, http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2692, |
| Online Access: | http://agritrop.cirad.fr/529893/ |
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| Summary: | Le travail présenté ici visait à réaliser une première ébauche d'un modèle intégrant les différents procédés et mécanismes conduisant de l'arbre sur pied à la déformation des pièces au cours du sciage due au relâchement des contraintes mécaniques qui s'élaborent lors de la croissance de la plante. Ce projet, soutenu par la DERF dans le cadre du Bois-Construction, réunissait des équipes aux compétences diverses. La première tranche de ce projet a porté sur l'amélioration et l'adaptation de modèles et d'outils existants développés par les partenaires, et la mise en place de procédures d'interfaces et de protocoles de dialogue. D'un point de vue scientifique, l'application d'une méthode de calcul par éléments finis utilisant une formulation incrémentale des équations d'équilibre à une description du tronc tridimensionnelle constitue un apport indéniable dans la modélisation des contraintes de croissance. Cela permet de prendre en compte non seulement l'orthotropie du matériau, mais encore des variations de propriétés le long des axes, et de porter un regard plus précis sur la localisation du bois de réaction. Sur un autre plan, la prise en compte d'une géométrie complexe dans la description des produits à base de bois lève également un blocage important pour les travaux scientifiques futurs. Toutes ces avancées apportent leur contribution au niveau d'une meilleure connaissance du comportement du produit scié. La seconde tranche de ce projet a porté sur l'évaluation de l'aptitude de cette cascade de modèles à reproduire des observations expérimentales, tout en notant bien que le caractère de prototype de cette approche. En l'occurrence, les mesures recueillies sur 12 billons chacun issu d'une grume d'Eucalyptus globulus différente servent à alimenter d'une part l'outil développé sous ABAQUS et couplé au moteur de croissance d'AMAP, et d'autre part les mesures pratiquées sur les sciages effectués selon deux plans de débit différents servent de valeurs de référence à l'évaluation de la chaîne de modèles élaborée dans SICRODEF. Cette comparaison se base sur différentes mesures réalisées au moment du sciage en l'occurrence les retraits axiaux observés sur la planche immédiatement après sciage et les critères de forme usuels: flèches de rive et de face. Les meilleurs résultats sont obtenus pour les retraits axiaux en dépit du fait que l'état mécanique résiduel de la grume qui évolue au fur et à mesure du sciage n'est pas pris en compte. Malgré ce dernier point et le maniement assez lourd de cette chaîne, les résultats sont encourageants. L'introduction d'une boucle de rétroaction dans le processus de simulation constituera cependant une future étape nécessaire pour faire de cette chaîne logicielle un outil d'étude efficace. (Texte intégral) |
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