Retrouvez toutes les soutenances publiées depuis 2012 en cliquant ici

Mai 2023

Le 16 mai 2023 en Amphi 3 du Pole Commun Polytech-ISIMA (Campus des Cezeaux, Clermont-Ferrand) à 14h00, Arthur BONTEMPS soutiendra ses travaux de thèse portant sur : 

 «Comportement mécanique des éléments de structure en bois de sapin pectiné soumis à un environnement variable»

Le Jury sera composé de :
 -         Mme. BARDET Sandrine, MCF LMGC Montpellier (HDR), Rapportrice
 -         M. SEIM Werner, Professor Université de Kassel, Rapporteur 
-          M. BIWOLE Pascal, PU IP Clermont-Ferrand, Examinateur 
-          Mme. CHAPLAIN Myriam, MCF I2M Bordeaux, Examinatrice 
-          M. DUBOIS Fréderic, PU GC2D Egletons, Examinateur 
-          M. GRIL Joseph, DR CNRS Clermont-Ferrand, Co-Directeur de thèse 
-          M. MOUTOU PITTI Rostand, MCF UCA (HDR), Co-Directeur de thèse 
-          M. GODI Gaël, Ing IP Clermont-Ferrand, Invité
-          M. FOURNELY Eric, MCF IP Clermont-Ferrand, Invité

Résumé :Le sapin pectiné (Abies alba) est une essence emblématique de la région Auvergne Rhône-Alpes (AuRA) mais dont l’exploitation fait face à des problèmes de séchage. Une enquête de terrain auprès de professionnels et d’experts de la filière bois de la région met en évidence les excellentes performances du sapin en construction mais associe les difficultés de séchage au phénomène des poches d’eau piégées dans le duramen. Ce mémoire de thèse présente une étude du comportement mécanique long-terme des éléments de structures construites en bois de sapin vert ou partiellement séché. La maîtrise de ce sujet peut appuyer des solutions constructives s’affranchissant d’un séchage complet. Ce travail de recherche porte essentiellement sur le développement et l’analyse d’une campagne expérimentale de  poutres de sapin pectiné en dimensions d’emploi, à l’état vert ou partiellement séché. Cette campagne consiste en des essais de flexion et de fluage sur des poutres entaillées et des essais de diffusion sur petites éprouvettes. Le fluage et la mécanique de la rupture associés aux variations thermo-hydriques sont ainsi étudiés. Les essais de fluage ont été réalisés en environnement extérieur semi-abrité et une méthode de suivi de marqueur à été développée pour enrichir les mesures. La précision et les capacités qu’offrent cette méthode sont détaillées. Les résultats des essais de flexion montrent l’incapacité des propriétés mécaniques initiales à prévoir la résistance d’une poutre entaillée à l’échelle 1, celle-ci étant conditionnée par la propagation de fissures qui dépend pour beaucoup de la position des nœuds et de la pente de fil. Les résultats des essais de fluage mettent en évidence l’augmentation de la flèche centrale pour des bois initialement vert, mais montrent aussi l’importance de l’exposition au soleil ou de la propagation de fissures, de nouveau dépendante de la position des nœuds. Un modèle analytique de calcul de longueur de fissures basé sur des considérations géométriques est détaillé et validé sur les propagations de fissure respectant les conditions qu’il impose. Contre-intuitivement, une observation des faciès de rupture montre que les fissures sont toujours montantes quelque soit la pente de fil. Enfin, un modèle différences finies de calcul de diffusion est développé et appliqué sur des pesées automatiques, permettant d’estimer les propriétés de diffusion du sapin pectiné du Massif Central. 
Mots clefs : Sapin pectiné, fluage, diffusion, rupture, poutres entaillées 

Mars 2023

-Le 02 mars à 10h amphi GE01 à l'IUT de Montluçon, Hung NGUYEN soutiendra ses travaux de thèse portant sur :
"Évaluation des performances de protections passives au feu pour les structures métalliques"

Résumé:
Les structures hybrides acier-bois sont de plus en plus utilisées dans le secteur de la construction. Elles offrent plusieurs avantages pratiques en tant que solutions durables avec des capacités de charge et des résistances au feu élevées. Cependant, en raison de la conductivité thermique de l'acier et de la diminution de ses performances mécaniques à haute température, les structures en acier doivent être protégées contre le feu. Le bois, bien que combustible, a effet isolant et peut être utilisé comme protection passive de l'acier en vue de maintenir sa résistance mécanique aussi longtemps que possible. Les travaux menés dans le cadre de la thèse visent à analyser le comportement thermique d'éléments hybrides acier-bois en combinant essais d’exposition au feu et modélisation numérique.
Les essais sont réalisés dans un four construit au laboratoire permettant de monter à une température de 1200 °C. Ils permettent d’obtenir l'évolution de la température sur les surfaces des profilés en acier et dans le bois. Ainsi, des thermocouples sont installés sur la surface des profilés en acier et à différentes profondeurs dans les éléments en bois. Les essais au feu ont été réalisés sur différentes associations acier-bois en utilisant des sections en acier (T et I) et différentes essences de bois.
Les résultats montrent que le bois offre une protection significative à la section en acier, principalement au profilé IPE entièrement encapsulé. Le bois se comporte comme un matériau isolant qui réduit de manière significative l'augmentation de température de l'acier. Cette solution contribue au développement de la protection passive des structures en acier en utilisant des matériaux biosourcés. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus par des simulations thermiques à l'aide du logiciel Abaqus. La comparaison montre que le modèle numérique peut être utilisé pour évaluer l'augmentation de température dans l'élément en acier protégé par du bois dans des conditions de haute température.

-Le 20 mars 2023 à 13h30 amphi 3du Pole Commun Polytech-ISIMA (Campus des Cezeaux, Clermont-Ferrand), Arnauld Clauvy’s ENGONGA EDZANG soutiendra ses travaux de thèse portant sur :
«Biomécanique de l’hévéa de plantations : Sensibilité à la casse au vent»

Le Jury sera composé de :

-          Mme. JULLIEN Delphine, MC Univ. Montpellier (HDR), Rapportrice
-          Mme. STOKES Alexia, DR INRAE Montpellier (HDR), Rapportrice
-          M. GARDINER Barry, DR IEFC Pierroton, Examinateur
-          Mme. DLOUHA Jana, CR INRAE Nancy, Examinatrice
-          M. MOULIA Bruno, DR INRAE Clermont-Ferrand (HDR), Examinateur
-          M. GRIL Joseph, DR CNRS Clermont-Ferrand (HDR), Directeur de thèse
-          M. MOUTOU PITTI Rostand, MC UCA (HDR), Co-Directeur de thèse
-          M. BADEL Eric, CR INRAE Clermont-Ferrand (HDR), Co-Directeur de thèse

Résumé :

L'hévéa (Hevea brasiliensis) est la principale source de production de caoutchouc naturel avec plus de 13 millions de tonnes par an. Cette production est basée sur des plantations industrielles et villageoises dans les régions tropicales humides. Pour récolter le latex, on une entaille est pratiquée dans l’écorce de l’arbre pour sectionner les cellules laticifères et permettre l’écoulement du latex. Malheureusement, au cours de leur vie économique dans la plantation (entre 35 et 40 ans), les hévéas sont sensibles aux dommages causés par le vent, notamment la rupture du tronc. On estime que sur 30 ans, les pertes dues à la casse au vent des arbres s'élèvent à près de 40%. Les plantations industrielles d'hévéas sont organisées en parcelles monoclonales. Les plants de culture sont sélectionnés pour leur productivité, leur résistance aux maladies, etc., mais pas pour leur comportement mécanique ni leur sensibilité à la casse, faute d’outils adaptés pour l’évaluation de ces critères par les sélectionneurs. Les observations de terrain montrent des différences interclonales de sensibilité à la casse au vent, ce qui rend d’autant plus importante l’évaluation des critères mécaniques. Parmi les causes connues de ces différences chez l’hévéa, il y a la compétition entre la production de latex et la croissance, la forme de la couronne ou la présence de bois de tension. Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés au comportement mécanique des tiges de deux clones d’hévéa dont l’un (IRCA825) est réputé très sensible et l’autre (IRCA41) résistant à la casse. Nous avons étudié des paramètres biomécaniques tels que la rigidité de flexion (EI) des tiges, la rigidité du bois vert (E) et sa résistance à la rupture (MOR). Pour évaluer ces paramètres, nous avons effectué des essais de flexion sur pied, jusqu’à rupture des troncs, dans des champs clonaux situés en Côte d’Ivoire, suivis d’essais de caractérisation du bois au laboratoire. L’analyse comparative des essais de flexion sur pied montre que les clones IRC825 et IRCA41 ont des rigidités de flexion des tiges équivalentes. Cependant, IRCA41 se distingue de IRCA825 par une rigidité du bois vert et une résistance à la rupture plus élevées, ce qui explique principalement sa meilleure résistance au vent. L’analyse comparative de la structure du bois a montré quant à elle que ces différences de rigidité du bois et de résistance à la rupture sont principalement dues à une densité du bois plus élevé chez IRCA41 que chez IRCA825, l’angle de microfibrilles et le module spécifique étant peu différents. En outre, nous avons étudié la capacité thigmomorphogénétique des clones, c’est-à-dire d’acclimatation, à leur environnement venteux, à travers un dispositif de haubanage des arbres. Les résultats préliminaires de cet essai ont permis de mettre en évidence, pour la première fois, la capacité de ces deux clones d’hévéa à répondre aux stimulations mécaniques dues au vent après seulement 6 mois. Toutefois, le bénéfice mécanique de cette acclimatation, ainsi que sa variation interclonale, restent à évaluer.

Mots clefs : Hevea brasiliensis – vent – rupture – moment fléchissant – rigidité de flexion – biomécanique – acclimatation