03/11/2015 - Soutenance de thèse de Renaud Pfeiffer

Avis de Soutenance

Renaud PFEIFFER
Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :
Analyse et modélisation du fraisage du bois vert

Soutenance prévue le  mardi 03 novembre 2015 à 10 h
Arts et Métiers ParisTech Cluny
Rue Porte de Paris,
71250 Cluny

Composition du jury proposé :
Joseph GRILL, Directeur de recherche, LMGC, Université de Montpellier 2, Rapporteur
Yann LANDON, Maître de conférences (HDR), SUMO, Université Paul Sabatier,, Rapporteur
Roger HERNANDEZ, Professeur, Département des sciences du bois et de la forêt, Université Laval , Examinateur
Robert COLLET, Maître de conférences (HDR), LaBoMaP, Arts et Metiers Paristech ,  Examinateur
Louis DENAUD, Maître de conférences, LaBoMaP, Arts et Metiers Paristec, Examinateur
Philippe LORONG, Professeur, PIMM, Arts et Metiers ParisTech, Examinateur

 

Analyse et modélisation du fraisage du bois vert

Résumé : En scierie, les billons sont surfacés à l’aide de têtes de fraisage (slabber ou canter). Le copeau formé durant cette opération d’usinage se fragmente en particules nommées plaquettes, destinées à alimenter différentes filières (pâte à papier, panneaux et énergie). Leur valorisation en pâte à papier, qui représente le débouché le plus rémunérateur pour ces produits connexes, impose de respecter une granulométrie bien définie. Cette maîtrise dimensionnelle passe par une meilleure connaissance des mécanismes de fragmentation du copeau. Dans cet objectif, nous avons réalisé une campagne d’essais de coupe orthogonale sur bois vert afin d’étudier les paramètres influents sur les dimensions des plaquettes et de définir des zones de bonne fragmentation. Les résultats de cette étude seront utilisés comme indicateurs pour comparer les simulations numériques de la fragmentation avec la réalité. Afin d’aider les concepteurs de machine-outil à mieux concevoir leur outillage, nous avons développé un slabber entièrement paramétrable. Grâce à ce modèle, nous avons pu étudier l’effet des paramètres géométriques et cinématiques des slabbers sur certaines grandeurs essentielles en usinage. La simulation numérique de la fragmentation du copeau de bois vert doit permettre de prédire les dimensions des plaquettes formées. Pour cela, il est nécessaire de d’utiliser une méthode prenant en compte les spécificités de la coupe du bois. Ici la pertinence de la Méthode des Eléments Discrets (DEM) est étudiée. Enfin pour réaliser des simulations quantitatives, le comportement du bois vert en compression dans des conditions dynamiques est étudié.

Mots clés : bois, slabber, plaquette, éléments discrets, comportement dynamique, coupe. 

 

Green wood milling analysis and modelisation

Abstract: In sawmills, logs are faced with conical rough milling cutters (slabber or canter heads). The chips produced during this operation are segmented in small chips, consisting of raw material for different sectors (pulp paper, particleboards and energy). Their valuation of paper pulp, which is the most remunerative outlet for these related products, requires a respect of defined particle size. This dimensional control requires a better knowledge of the chip fragmentation mechanisms. To this end, we conducted an experimental campaign of orthogonal cutting for green wood in order to study the influential parameters on chips dimensions and to define good chipping areas. The results of this study will be used as indicators to compare numerical simulations of fragmentation with reality. To help machine tool designers to better design their equipment, we have developed a fully customizable slabber. With this model, we studied the effect of slabber geometric and kinematic parameters on certain key variables in machining. Numerical simulation of the fragmentation of green wood chips should help to predict the size of chips formed. To this aim it is necessary to use a method taking into account the specificities of wood cutting. Here the relevance of the Discrete Elements Method (DEM) is studied. Finally to achieve quantitative simulations, the behavior of green wood in compression under dynamic conditions is studied.

Keywords : wood, slabber, chip, discrete elements, dynamic behaviour, cutting.