Wood viscoelastic compliance determination with special attention to measurement problems

Abstract

A new experimental technique has been developed for the determination of wood viscoelastic compliance in tension. It associates tensile creep tests parallel to, and off the material symmetry axes with a strain measurement system using a rosette gauge. Particular attention has been paid to accurate strain measurement, and to hydrothermal and mechanical disturbance factors. Application is restricted to the determination of the four compliances which characterize the viscoelastic behaviour of spruce in the LR (radial) plane, at 21°C and 12% equilibrium moisture content. The time-dependent strain induced by load level up to 58% of the ultimate strength, and applied during 4 to 10 days, is largely recoverable. As proposed by Schniewind and Barrett, the compliances are represented by time power functions. The experimental results support earlier observations that the creep level is much higher in tension in the radial direction than parallel to the grain, and that the creep level in shear over the LR plane is an intermediate between the above two cases. Finally, the experimental results illustrate the validity of the superposition principle under the test conditions examined, which is the basis of the linear viscoelastic model introduced here.

Resume

On présente une méthode d’essais originale pour la détermination des complaisances viscoélastiques du bois sans défaut en traction. Elle combine des essais de fluage en traction d’éprouvettes taillées suivant les axes d’anisotropie et taillées avec un angle de désorientation (essais ‘hors axes’). Le mesurage des déformations est effectué par des jauges d’extensométrie (rosettes).

Préalablement aux essais, il a été réalisé une réflexion méthodologique portant sur les essais de traction sur bois sans défaut et une analyse expérimentale de la stabilité au cours du temps des systèmes de mesurage (jauge/colle). Ce dernier point, lié aux effets mécaonosorptifs, nous a permis de préconiser l’utilisation des jauges KFC en association avec celle de la colle époxy.