Etant donné la variabilité des propriétés mécaniques qui existent entre les différentes plantations, nous avons effectué un certain nombre d’essais sur nos grumes pour compléter les valeurs moyennes données dans la littérature.
Nous avons effectué plusieurs séries d’essais de compression sur des éprouvettes de Peuplier de 20 x 20 mm2 de section et de 60 mm de long dans le sens de la mise en charge. Une première série d’essais a été effectuée à une vitesse de mise en charge de 5 mm/min sur un grand nombre d’éprouvettes prises sur plusieurs rondelles à des rayons et des secteurs angulaires différents. La figure 53 montre une courbe contrainte / déformation obtenue au cours de l’un des essais. Nous avons un module d’élasticité de 230 ±30 MPa et une contrainte de flambement de 4 ±0,5 MPa sur un ensemble de 10 essais. |  figure 53 : Essai de compression sur Peuplier Robusta |
Dans une seconde série d’essais, nous avons fait varier la vitesse de mise en charge de 0,5 à 500 mm/min (de 1,38 10-4 à 1,38 10-1 s-1). Nous n’avons pas constaté de variations significatives du module d’élasticité ou de la contrainte de flambement des fibres. Cela est probablement dû à la limitation du champ d’investigation en vitesse de mise en charge. Il sera intéressant d’étudier ces propriétés dans un domaine correspondant plutôt aux vitesses de coupe utilisées en déroulage expérimental et industriel (5 à 5000 mm/s soit de 100 à 103 s-1).
Afin de déterminer l’évolution de l’angle de frottement entre le Peuplier et le couteau avec la vitesse de coupe, nous avons effectué une série d’essais à des vitesses de frottement comprises entre 5 et 5000 mm/s. Nous avons utilisé un patin de frottement constitué du même acier et ayant reçu les mêmes traitements que le couteau (traitements thermiques, rectification et polissage). Les mesures ont été faites en déroulage afin de mesurer le frottement sur une surface « fraîche » de bois pour nous rapprocher des conditions de frottement en pointe de couteau.
La figure 54 montre le résultat de cette série d’essais. Nous avons représenté l’angle de frottement mesuré pour les différentes vitesses utilisées. Le coefficient de corrélation avec le logarithme de la vitesse de coupe est élevé ce qui corrobore bien les travaux de MOVASSAGHI [32] et MOTHE [30]. On remarque bien que l’angle de frottement diminue quand la vitesse de frottement augmente. Alors que dans le cas des polymères étudiés précédemment, nous avons une tendance inverse.
figure 54 : Variation du coefficient de frottement avec la vitesse
sur Peuplier (2 essais par vitesses étudiées)
Afin de nous assurer de la bonne homogénéité du Peuplier dans son degré de saturation d’eau, notamment en ce qui concerne la transition entre l’aubier et le duramen, nous avons effectué une cartographie de l’humidité d’une rondelle de Peuplier.
Nous avons utilisé une rondelle de 5 cm d’épaisseur que nous avons découpée transversalement en cubes de 3 cm de coté. Chaque cube a été immédiatement pesé pour en mesurer le poids humide, puis séché à 103 °C pendant 48 h dans une enceinte climatique. Enfin, le poids anhydre a été mesuré pour calculer l’humidité de chaque cube.
Ayant repéré la position que chaque cube occupait dans la rondelle, il nous est alors aisé de déterminer l’humidité de la rondelle par élément de 9 cm2. Nous avons représenté sur la figure 55 la cartographie ainsi obtenue.
On peut constater que la rondelle de Peuplier est presque entièrement saturée d’eau. Mis à part un taux d’humidité relativement faible en périphérie, nous ne constatons pas de grandes différences entre l’aubier et le duramen. Globalement le taux d’humidité varie de 100 à 150 % avec une augmentation jusqu’à 200 % vers le centre de la rondelle.
figure 55 : Variation de l'humidité dans une rondelle de Peuplier