Tableau Module de Young Bois
Le module de Young est un paramètre important pour décrire le comportement mécanique des matériaux en traction ou en compression. Il correspond au coefficient de proportionnalité entre la contrainte et la déformation élastique dans le régime linéaire. Pour le bois, le module de Young varie en fonction de l'essence, de l'humidité, de la direction des fibres, etc.
Liste des modules de Young du bois
Sur le site de Simulation Matériaux, on peut trouver une liste des masses volumiques, modules de Young et coefficients de Poisson des matériaux courants, dont le bois. Voici les valeurs pour quelques essences :
Essence | Masse volumique (kg/m³) | Module de Young (GPa) |
---|---|---|
Béton | 2200 à 2500 | 20 à 40 |
Chêne | 600 à 1100 | 8 à 14 |
Épicéa | 350 à 600 | 4 à 10 |
Érable | 500 à 800 | 6 à 11 |
On remarque que le module de Young du bois est nettement plus faible que celui du béton, ce qui signifie qu'il est plus flexible et moins résistant aux contraintes. La variation entre les essences est également importante.
Détermination du module de Young du bois
Une étude présentée sur le site HAL a cherché à déterminer le module de Young du bois par une méthode non destructive, en utilisant une onde acoustique de surface. Les résultats obtenus pour du bois de pin sylvestre sont présentés dans le tableau suivant :
Direction | Module de Young (GPa) |
---|---|
Radial | 9,7 |
Tangent | 10,7 |
Axial | 12,5 |
On peut constater que le module de Young est plus élevé dans la direction axiale que dans les directions radiale et tangentielle, ce qui est cohérent avec la structure des arbres.
Autres valeurs numériques de modules de Young du bois
Le site Techno-Science.net donne quelques valeurs numériques de modules de Young pour différentes essences de bois :
Essence | Module de Young (GPa) |
---|---|
Bois de rose | 12 000 |
Chêne | 11 |
Frêne | 10 |
Pin | 9 |
Sapin | 4 |
On peut voir que le bois de rose est remarquablement rigide, avec un module de Young plus élevé que celui de nombreux métaux, tandis que le sapin est beaucoup plus souple.
Effet de la température sur le module de Young du bois
Une étude menée par Martin L. Calvert a examiné l'effet de la température sur le module de Young du bois d'épinette et de frêne. Les résultats montrent une diminution du module de Young avec l'augmentation de la température, comme indiqué dans le tableau suivant :
Température (°C) | Module de Young - Épinette (GPa) | Module de Young - Frêne (GPa) |
---|---|---|
20 | 9,3 | 9,9 |
40 | 7,4 | 8,4 |
60 | 5,9 | 6,8 |
80 | 4,7 | 5,5 |
100 | 3,8 | 4,5 |
Ce phénomène est dû à une réduction de la rigidité des parois cellulaires sous l'effet de la chaleur.
Conclusion
Le module de Young est un paramètre important pour caractériser le comportement mécanique du bois. Il varie en fonction de l'essence, de la direction des fibres, de l'humidité, de la température, etc. Les valeurs numériques peuvent être très différentes d'une essence à l'autre, allant de quelques gigapascals pour les bois souples à plus de dix mille gigapascals pour les bois les plus rigides. Il est donc nécessaire de connaître le module de Young du bois pour pouvoir concevoir des structures ou des produits en bois de manière optimale.
Module de Young - Wikipédia
fr.wikipedia.org/wiki/Modul...[PDF] Étude par les éléments finis du module d'Young selon ... - Espace ETS
espace.etsmtl.ca/2007/2/LEP...[PDF] mesure des coefficients du tenseur d'élasticité du bois par - essais ...
www.collectionscanada.gc.ca...Tableau récapitulatif des caractéristiques de bases de certains ...
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