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Equilibre hygroscopique et déformation : faire ses calculs

Equilibre hygroscopique et déformation : faire ses calculs
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Très souvent, lorsqu'il est question d'équilibre hygroscopique du bois, les personnes font référence à des graphiques présentant l'humidité de l'air en fonction de la température pour différentes humidité du bois. Ces courbes, bien que correctes, ne sont pas adapté au menuisier. En effet, elles sont bien plus utile pour la personne gérant un séchoir. Ici, je montre comment générer des courbes lisibles pour le menuisier. Ensuite, on appliquera ça au calcul de la variation dimensionnelle du bois.

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Les courbes fréquemment rencontrées.

Voici le type de courbes fréquemment rencontré (source) :

Nota : pensez à cliquer sur les images pour les visualiser en intégralité

Sur ce graphique, on lit l'humidité de l'air en fonction de la température et chaque courbe correspond à une humidité du bois donnée. La lecture est technique pour celles et ceux qui ne sont pas accoutumés et les gammes ne sont pas adaptées au menuisier.

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Générer ses courbes

On peut trouver dans la littérature des équations pour générer ces courbes. Je fais ici référence au Dry Kiln Operator’s Manual Edited by William T. Simpson, Agriculture Handbook 188, de 1991. Le passage qui nous intéresse est à la page 40

Je propose donc de tracer l'humidité du bois à l'équilibre en fonction de l'humidité relative de l'air pour quelques température. En effet, la température, dans la gamme usuelle, a une influence minime sur l'équilibre hygroscopique du bois. Voici la courbe entre 0 et 100% d'humidité relative.

Pour l'usage intérieur, on peut gagner en lisibilité en se limitant à 30-70%

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Code source

Pour ceux aimant coder, je partage ici mon code python

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Données sur les variations dimensionnelles dans les fiches cirad

Les fiches cirad sont des fiches de données très précieuses sur un grand nombre d'essences de bois. On les retrouve en lien dans la xylothèque du site.

Voici un extrait de la fiche du Douglas, section propriétés :

On peut trouver :

  • la densité. Pour avoir la valeur en kg/m3, il suffit de multiplier par 1000.
  • La dureté qui est la résistance à l'indentation sur le bois de fil. Pas d'intérêt pour notre propos.
  • une série de trois coefficient de retrait : volumique, tangentielle et radial
  • le ratio du retrait tangentielle sur le retrait radial
  • le point de saturation des fibres, c'est à dire l'humidité du bois en deçà de laquelle le bois subit des variations sur ses dimensions avec sa teneur en eau.
  • à droite, des informations sur les propriétés mécaniques, sans intérêt pour la question du jour.
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Discussions

Atelier Eustache  a publié le pas à pas "Equilibre hygroscopique et déformation : faire ses calculs".
il y a 1 an
Atelier Eustache  a publié l'article "Générer ses courbes".
il y a 1 an
Atelier Eustache  a publié l'article "Code source".
il y a 1 an
sylvainlefrancomtois
( Modifié )

👍 les graphiques sont informatifs, quoi qu'il en soit, du bois "sec" doit toujours être "ressuyé" un temps pour le mettre à l’équilibre avant de le travailler . (pré-débit ou déplotage) in situ dans l'atelier tempéré .

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Oui, tu as tout à fait raison.

Ara

Intéressant, mais il faut être capable de mesurer l'humidité de ses planches...

xyloweb
( Modifié )

Pour les curieux qui cherchent à utiliser le script Python et qui pourraient rencontrer des problèmes avec LaTex, il faut juste modifier la ligne 30 pour isoler LaTex :

switch_mpl_style(False)

Et les fichiers PDF sont générés :

jmmmbp-2851 wood % ls -l *.pdf
-rw-r--r-- 1 jmm staff 17717 20 sep 16:11 RH-0-100.pdf
-rw-r--r-- 1 jmm staff 20436 20 sep 16:11 RH-30-70.pdf

Yves77
( Modifié )

je me demande toujours pourquoi tant d'informaticiens travaillent le bois

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Perdu ! Je ne suis pas informaticien.

Pierre33240

Quand tu utilises Python, LaTex et Linux, il est normal que tu sois catalogué "informaticien" 😉

Zaza

Le fait qu'il y ai pas mal de personnes travaillant le bois qui soient à l'aise avec l'informatique pourrait être lié a une envie de rendre reel un dessin 3d ou un besoin reptilien de manipuler la matière de façon concrete :)
Mais c'est pas pire que le besoin d'aller élever des chèvres dans le Larzac ^^

cray

Étant "informaticien" et Boris également (ancien développeur), je me permet une petite digression sur ce qui m'a mené au bois. L'informatique est un domaine ou l'industrialisation est un concept prépondérant, pour de simples raisons d'optimisation des coûts, ce qui mène à une verticalisation des tâches qui font perdre le sens du travail réalisé, dans mon domaine, on fini par réaliser des morceaux d'opération de plus en plus réduit, et de plus en plus automatisés, et qui, de fait, font de moins en moins sens, c'est d'ailleurs la raison pour laquelle le terme "informaticien" ne signifie plus rien, et est mis entre guillemets par beaucoup d'entre nous. On est donc pas vraiment sur un "besoin reptilien de manipuler la matière de façon concrète", mais plutôt sur une envie de réaliser des opération de bout en bout, avec un résultat palpable, ce qui est tout à fait en phase avec le fait de partir d'un plateau brut de scierie pour parvenir à un meuble pleinement fonctionnel. Voilà pour moi, et je ne pense pas trop m'avancer en disant que c'est le cas de pas mal d'amateur qui viennent de ce domaine. (ce qui n'enlève rien au fait qu'on est plus à l'aise que d'autre avec les ordinateurs, ceci dit sans aucune condescendance )

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Pierre33240 Mince, démasqué 😜

Je rejoins cray sur la question, informaticien fonctionnait dans les années 70 ou 80.

Pour ma part (pas sûr que ce soit intéressant, mais bon...), j'ai un métier où je fait les choses de A à Z : je combine le sujet de mon travail, la recherche de financement, le recrutement, la réalisation, la supervision, et la communication, en utilisant tout autant des ordinateurs que des outils pour faire de la mécanique, de la plomberie ou de l’électronique. Tout le contraire de ce que décrit Cray et pourtant, je ressens le besoin d'aller dans mon atelier de menuiserie. Comme quoi...

dneis

Yves77 attention, il y a un biais de recrutement via l'airdubois qui rameute peut être pas mal "d'informaticiens", mais cela ne veut pas dire que beaucoup de boiseux sont des informaticiens, car il y a aussi tout ceux qui sont ailleurs que sur l'ADB !

Yves77

Je ne pensais pas faire autant le buzz. Mais j'ai beaucoup aimé tous vos commentaires. Comme cray j'ai besoin de construire quelque chose de mes mains et de me libérer d'un monde géré par des indicateurs de performances qui n'indiquent pas grand chose. J'aime beaucoup l'esprit de ce forum, essentiellement basé sur l'entraide et la bienveillance.

Yves77

PS: nous sommes loin du taux d'humidité du bois 😆

Olivier80
( Modifié )

Bonjour, c’est intéressant mais avec une échelle sur l’axe y cela serait plus utile.

Zaza

Bonjour, il faut ouvrir (cliquer) l'image pour voir l'echelle ;)

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Zaza Merci, je vais ajouter l'indication dans le texte.

Olistan
( Modifié )

Bonjour et merci pour ce rappel. Petite question. J'ai un stock de chêne sec de scierie, passé au séchoir, à 9% d'humidité lors de l'achat. Il a été stocké dans un endroit non chauffé et est aujourd'hui à 15%. Si je le pré-débite et le laisse à l'atelier chauffé, en combien de temps va-t-il atteindre son taux d'humidité d'équilibre ? Peut-il redescendre sous les 10 % sans nouveau passage au séchoir ? Merci

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( Modifié )

Il n'y a pas de réponse simple. Faut voir si les 15% sont à coeur ou en surface. Combien à coeur ? Quelles sections de bois au départ et à l'arrivée ? Comment est-ce que ça a été et ce sera entreposé ? Conditions climatiques que tu vas imposer à ton bois... et je n'ai jamais trouvé de données consolidées pour répondre en fonction de tous ces paramètres.

Donc, débite, remesure et suit l'évolution.

Olistan

Atelier Eustache Merci pour tes précisions

etiennedesthuilliers

Atelier Eustache bonjour pour du chêne je coupe un morceau et je mesure son humidité a cœur et son humidité en surface
les reprises d humidité et leur diffusion dans les volume du bois dépend de la structure de bois structure ouverte ou fermé il existe des hygromètres qui mesurent en surface et d autre plus profondément

Atelier Eustache  a publié l'article "Données sur les variations dimensionnelles dans les fiches cirad".
il y a 1 an
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