Machine d’essai pour la recherche sur le bois et la technique du bois : la NMBU utilise une Z1200ES de ZwickRoell
Case Study
- Client : Université norvégienne pour les sciences de la vie (NMBU)
- Lieu : Ås, Norvège
- Secteur d'activité: Bois
- Sujet : NMBU : essais sur le bois et des éléments de construction avec une Z1200 pour la recherche et l’enseignement dans la recherche sur le bois et la technique du bois.
Mai 2024
Les chercheurs de la NMBU étudient comment le climat et la sylviculture influencent différentes propriétés du bois et comment ces propriétés sont liées à la performance de différents produits en bois. L’objectif de cette recherche est d’augmenter la production de bois de haute qualité et d’optimiser et de mettre en œuvre des constructions particulièrement durables en réduisant l’empreinte carbone.
Université norvégienne pour les sciences de la vie (NMBU)
L’Université norvégienne des sciences de la vie (NMBU) : un travail de pionnier en matière de sciences de la vie et de durabilité.
L’Université norvégienne des sciences de la vie (NMBU) est un établissement d’enseignement renommé situé à Ås, en Norvège. Fondée en 1859, l’université peut se targuer d’une longue histoire de promotion de l’éducation, de la recherche et de l’innovation dans les sciences de la vie. La NMBU est reconnue à l’échelle internationale pour ses programmes et ses sujets de recherche dans les domaines de l’agronomie, de la sylviculture, de la médecine vétérinaire, des sciences environnementales, de l’architecture paysagère et autres disciplines connexes. L’université propose un large éventail de licences, de masters et de doctorats qui attirent des étudiants du monde entier.
La recherche à la NMBU se concentre sur la résolution de défis mondiaux dans les domaines de la sécurité alimentaire, de la durabilité, de la protection de l’environnement et de la santé. Grâce à des partenariats avec les gouvernements, l’industrie et d’autres institutions académiques, l’université contribue activement au développement de stratégies et de solutions qui ont un impact positif sur la société et l’environnement. La NMBU entretient un environnement d’apprentissage ouvert et inclusif qui encourage la créativité, la pensée critique et la collaboration interdisciplinaire. Avec des installations modernes, des enseignants hautement qualifiés et un campus dynamique, l’Université norvégienne des sciences de la vie offre une plateforme inspirante pour les étudiants et les chercheurs désireux d’explorer les défis et les possibilités offertes par les sciences de la vie.
Les Top Compétences ZwickRoell
- Excellentes qualité et fiabilité des machines d’essai pour le bois.
- Conseils compétents, service rapide et fiable de ZwickRoell.
- Grand nombre d’éprouvettes pouvant être testées avec une très grande précision et reproductibilité des résultats.
- Le logiciel d’essai testXpert facilite l’adaptation des montages d’essai et permet une utilisation simple et sûre de la machine.
- Des appareils externes, tels que des contacts de mesure de haute précision et des systèmes de corrélation d’images numériques, peuvent être connectés pour mesurer les déformations de différents assemblages et éprouvettes.
- L’entraînement supérieur et la base inférieure facilitent la manipulation de grands échantillons.
La demande
Étude des propriétés du bois et des éléments structurels du bois
Selon le PNUE 2022*, environ 42 % des émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine sont imputables au secteur du bâtiment. Ces émissions englobent les matériaux, mais aussi les processus liés à la construction et à la démolition.
En tant que ressource naturelle renouvelable, le bois peut remplacer les matériaux de construction dont les émissions de carbone sont plus élevées, contribuant ainsi de manière décisive à la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans le secteur du bâtiment. On observe une tendance à utiliser le bois dans un plus large éventail d’applications dans lesquelles les performances mécaniques sont souvent importantes.
Les recherches menées à la NMBU couvrent l’ensemble de la chaîne de valeur du bois, de la sylviculture et de l’exploitation du bois à l’utilisation et au recyclage du bois dans l’industrie du bâtiment. L’objectif de la recherche est d’augmenter la production de bois de haute qualité et d’optimiser et de mettre en œuvre des constructions particulièrement durables en réduisant l’empreinte carbone.
Les propriétés du bois étant très variables, la connaissance de ces différences est importante pour une utilisation efficace de cette ressource naturelle. Le groupe de recherche sur le bois se penche sur différentes questions : comment le climat et les pratiques sylvicoles influencent-ils les propriétés du bois ? Et comment ces relations peuvent-elles garantir une qualité élevée des produits en bois ?
Le groupe de recherche sur la construction en bois dispose d’une longue expérience dans la recherche dans le domaine de la construction. Son expertise comprend la caractérisation des performances mécaniques des assemblages et éléments de construction, la conception de bâtiments en bois soumis à des charges statiques et dynamiques, l’évaluation de bâtiments en bois existants et la transformation de bâtiments historiques et classés.
*Programme des Nations unies pour l’environnement (2022). Rapport sur la situation mondiale du secteur du bâtiment et la construction en 2022 : vers un secteur du bâtiment et de la construction à zéro carbone net, économe en énergie et résilient. Nairobi.
La solution ZwickRoell
Machine d’essai des matériaux Z1200 ES d’une force d’essai de 1 200 kN.
La NMBU mise sur la machine d’essai des matériaux Z1200 ES 1200 kN de ZwickRoell, qui dispose également d’une zone d’essai latérale d’une capacité de 250 kN. La machine fait partie du laboratoire bois de la NMBU. Elle est principalement utilisée pour les recherches en sciences du bois à la Faculté des sciences de l’environnement et de la gestion des ressources naturelles (MINA) et pour les recherches sur les constructions en bois à la Faculté des sciences naturelles et de la technologie (REALTEK).
Le bâti est équipé d’un entraînement monté sur le dessus, qui offre une hauteur de travail confortable pour placer de grandes éprouvettes dans les zones de travail. L’électronique est équipée de modules supplémentaires permettant de recevoir des signaux de plusieurs LVDT, capteurs de force et autres capteurs (module multifonction).
Les deux facultés utilisent la machine pour effectuer des tests standardisés sur de petits échantillons de bois naturel, de bois modifié et de différents matériaux composites en bois, de matériaux à base de bois et de bois de construction. Des tests sont également effectués sur du bois lamellé-collé, du bois lamellé-croisé et des éléments de construction. Outre ses propres activités de recherche et d’enseignement, la NMBU effectue également des essais de matériaux et de prototypes pour des instituts de recherche et des entreprises.
Le résultat
Essai précis du bois et d’éléments de construction
Tant les chercheurs que les étudiants bénéficient d’une machine à haute capacité et à très haute précision, qui peut être facilement programmée pour des montages d’essai personnalisés avec des entrées provenant de capteurs externes. « La haute capacité est nécessaire pour certains essais que nous effectuons sur le bois lamellé-croisé et des structures porteuses en bois. Il s’agit notamment de déterminer les contraintes et allongements dans le matériau, ainsi que les propriétés de résistance et de déformation des assemblages réalisés à l’aide d’éléments de fixation mécaniques tels que des clous, des vis, des chevilles et des boulons », explique le professeur Geir I. Vestøl de la Faculté des sciences de l’environnement et de la gestion des ressources naturelles de la NMBU. Jusqu’à présent, les contraintes les plus élevées se produisaient lorsque les forces étaient testées sur des éléments combinés en bois et en béton.
L’essai de flexion du bois de construction selon la norme EN 408 est effectué sur le banc d’essai latéral de 250 kN. Des systèmes de mesure de longueur Heidenhain sont utilisés pour mesurer les déformations locales. Pour des analyses plus détaillées des déformations, le département utilise également un système de corrélation d’images numériques (DIC) de LaVision, qui peut être utilisé en combinaison avec la machine d’essai. L’appareil d’essai latéral offre un accès facile aux éprouvettes et s’avère très pratique, par exemple lors de l’essai d’un grand nombre d’éprouvettes et de l’utilisation du système DIC.
La grande précision est nécessaire pour les essais avec de faibles charges sur de petites éprouvettes de bois ou de matériaux à base de bois, comme les panneaux de particules et les panneaux de fibres. Le capteur de force de 10 kN s’avère utile dès que des essais sont réalisés avec de faibles charges, par exemple pour déterminer le module d’élasticité et la résistance à la flexion de petits échantillons de bois clair (ISO 13061) ou de panneaux à base de bois (EN 310).
Les chercheurs profitent également des performances de la machine d’essai pour déterminer la résistance à la traction perpendiculaire à la face du panneau (EN 319) ou la dureté Brinell (EN 1534). Vestøl : « La précision de positionnement et la précision sont remarquables. Et la machine n’ajoute que très peu de bruit aux données lorsqu’on utilise les différents capteurs de force. »
Un dimensionnement correct des assemblages en bois est essentiel pour les constructions en bois et les bâtiments, l’évaluation expérimentale constituant une activité fondamentale du laboratoire du bois. Les assemblages en bois sont testés selon la norme EN 12512 pour les charges cycliques et selon la norme EN 26891 pour les charges statiques.
« La machine d’essai pour le bois est incroyablement flexible et précise. Grâce à sa grande capacité, son exactitude et sa précision, nous pouvons tester un large éventail d’échantillons. Des petits échantillons de bois clair aux éléments structurels, tout peut être testé. »
Prof. Geir I. Vestøl, Université norvégienne des sciences de la vie, Faculté des sciences de l’environnement et de la gestion des ressources naturelles
La NMBU mise sur la machine d’essai ZwickRoell pour le bois
