Modelling the transverse viscoelasticity of green wood using a combination of two parabolic elements

Sandrine Bardet; Joseph Gril

doi:10.1016/S1631-0721(02)01503-6

Modelling the transverse viscoelasticity of green wood using a combination of two parabolic elements

Sandrine Bardet ¹; Joseph Gril ¹

¹ Laboratoire de mécanique et génie civil, Équipe Bois, Université Montpellier 2, CC081, place E. Bataillon, 34095 Montpellier cedex 5, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 330 (2002) no. 8, pp. 549-556.

Abstract
Résumé

The rigidity in radial compression at different levels of temperature and strain rate have been measured on green Boco, with a drastic softening around $60^{\circ}$ C attributed to the glassy transition of lignin. The representation of experimental results in an approximated complex diagram revealed a secondary viscoelastic process occurring at lower temperature. A multiparabolic model was used for the analysis. For convenience, each parabolic element was replaced by a generalised Maxwell model with a modified-Gaussian relaxation spectrum. This model fitted correctly the observed behaviour of wood in the time range of 0.05 to 50 sec and temperature between 10 to $90^{\circ}$ C.

Le module de rigidité en compression radiale a été mesuré à différents niveaux de température et de vitesse de sollicitation sur des échantillons de Boco à l'état vert. La chute importante du module autour de $60^{\circ}$ C est attribuée à la transition vitreuse des lignines. La représentation des résultats expérimentaux dans un plan complexe approché fait apparaı̂tre un deuxième mécanisme viscoélastique à basse température. Un modèle biparabolique permet d'interpréter les résultats. Chaque élément parabolique est remplacé par un modèle de Maxwell généralisé avec spectre quasi-gaussien des rigidités. Ce modèle représente correctement le comportement du bois observé expérimentalement pour une plage de temps comprise entre 0,05 s et 50 s et pour une température comprise entre 10 et $90^{\circ}$ C.

Received: 2002-04-22
Accepted: 2002-06-03
Published online: 2002-01-01

DOI: 10.1016/S1631-0721(02)01503-6

Keywords: rheology, wood, viscoelasticity, compression tests, temperature, modelling
Mots-clés : rhéologie, bois, viscoélasticité, essais de compression, température, modélisation

Author's affiliations:

Sandrine Bardet ¹; Joseph Gril ¹

¹ Laboratoire de mécanique et génie civil, Équipe Bois, Université Montpellier 2, CC081, place E. Bataillon, 34095 Montpellier cedex 5, France

@article{CRMECA_2002__330_8_549_0,
     author = {Sandrine Bardet and Joseph Gril},
     title = {Modelling the transverse viscoelasticity of green wood using a combination of two parabolic elements},
     journal = {Comptes Rendus. M\'ecanique},
     pages = {549--556},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {330},
     number = {8},
     year = {2002},
     doi = {10.1016/S1631-0721(02)01503-6},
     language = {en},
}

TY  - JOUR
AU  - Sandrine Bardet
AU  - Joseph Gril
TI  - Modelling the transverse viscoelasticity of green wood using a combination of two parabolic elements
JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2002
SP  - 549
EP  - 556
VL  - 330
IS  - 8
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-0721(02)01503-6
LA  - en
ID  - CRMECA_2002__330_8_549_0
ER  -

%0 Journal Article
%A Sandrine Bardet
%A Joseph Gril
%T Modelling the transverse viscoelasticity of green wood using a combination of two parabolic elements
%J Comptes Rendus. Mécanique
%D 2002
%P 549-556
%V 330
%N 8
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-0721(02)01503-6
%G en
%F CRMECA_2002__330_8_549_0

Sandrine Bardet; Joseph Gril. Modelling the transverse viscoelasticity of green wood using a combination of two parabolic elements. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 330 (2002) no. 8, pp. 549-556. doi : 10.1016/S1631-0721(02)01503-6. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/S1631-0721(02)01503-6/

References
Cited by

[1] J. Gril Principles of mechano-sorption (S. Aicher, ed.), International Conference on Wood Mechanics, Stuttgart, Germany, 14–16 May 1996, FMPA-Otto-Graf-Institut, 1996, pp. 1-16

[2] J. Gril; M. Fournier Contraintes d'élaboration du bois dans l'arbre : un modèle multicouche viscoélastique, 11ème Congrès Français de Mécanique, Lille–Villeneuve d'Ascq ( 6–10 September 1993 ), pp. 165-168

[3] J. Gril; B. Thibaut Tree mechanics and wood mechanics: relating hygrothermal recovery of green wood to the maturation process, Ann. Sci. Forestières, Volume 51 (1994), pp. 329-338

[4] B. Thibaut; J. Gril; M. Fournier Mechanics of wood and trees: some new highlights for an old story, C. R. Acad. Sci. Paris, Série IIb, Volume 329 (2001), pp. 701-716

[5] C. Huet; P. Navi Multiparabolic multitransition model for thermo-viscoelastic behaviour of wood, The Winter Annual Meeting of the ASME, Dallas, Texas ( 25–30 November 1990 ), pp. 17-24

[6] E.L. Back; L. Salmen Glass transitions of wood components hold implications for molding and pulping processes, Tappi J., Volume 7 (1982), pp. 107-110

[7] D.A.I. Goring Thermal softening of lignin, hemicellulose and cellulose, Pulp and Paper Magazine of Canada, Volume 64 (1963), p. T517-T527

[8] L. Salmen Viscoelastic properties of in situ lignin under water-saturated conditions, J. Material Sci., Volume 19 (1984), pp. 3090-3096

[9] C. Huet Some aspects of the thermo-hygro-viscoelastic behaviour of wood (P. Morlierr, ed.), Mechanical Behaviour of Wood, Bordeaux, 8–9 June 1988 , pp. 104-118

[10] C. Huet Représentation des modules et complaisances complexes dans les plans complexes arithmétique et logarithmique, Cahiers du groupe français de rhéologie, Volume 1 (1967) no. 5, pp. 237-258

[11] T. Alfrey Mechanical Behaviour of High Polymers, Interscience, New York, 1948 (p. 581)

[12] A.S. Nowick; B.S. Berry Anelastic Relaxation in Crystalline Solids, Academic Press, 1972 (p. 677)

Cited by Sources:

Comments - Policy