Identification de lois de comportement élastique et viscoélastique de panneaux structuraux à base de bois

Abstract

La détermination rigoureuse des caractéristiques mécaniques est nécessaire pour réduire les coefficients de sécurité utilisés pour les applications techniques de panneaux. Les démarches usuelles pour identifier le comportement élastique ou viscoélastique des matériaux sont basées sur des essais statiquement déterminés comme la flexion, la traction, la compression ou le cisaillement. Dans ces essais, l'état de contraintes est connu aux points de mesure et déterminé uniquement par les conditions limites. Le prix de cette simplicité est qu'on ne peut déterminer qu'une composante viscoélastique de la matrice des rigidités à la fois. De nouvelles méthodes, basées sur la résolution de problèmes inverses, permettent la détermination de plusieurs composantes en même temps. Dans ces essais, le champ des contraintes dépend non seulement des conditions limites, mais aussi de la loi de comportement. Par cette dépendance, il est possible d'augmenter le nombre des mesures et d'accéder à ces composantes. Cependant il convient d'optimiser l'essai pour activer toutes les rigidités qu'on souhaite identifier. Notre méthode contient trois phases : - La recherche de l'essai optimal pour un panneau donné, - L'essai, - L'identification des caractéristiques mécaniques. Nous développerons l'approche pour concevoir les essais : l'optimisation par algorithme génétique. Nous décrirons le dispositif expérimental développé pour mesurer le champ des déplacements via une métrologie optique. Ce dernier et les conditions limites étant connus, le choix des fonctions viscoélastiques pour identifier les paramètres mécaniques a une grande influence sur les temps de calcul (éléments finis). Afin de vérifier la pertinence de cette approche, des résultats préliminaires ont été obtenus par simulation numérique. On montre que la qualité des résultats dépend de l'optimisation de l'essai. Finalement, plusieurs essais d'identifications élastiques et viscoélastiques ont été menés sur des panneaux de contre-plaqués pour valider l'ensemble de cette approche.