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Fracture Toughness of Wood Fiber Gypsum Panels from Size Effects Law / Aicher, Simon in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°7 (Juillet 2006)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°7 (Juillet 2006) . - 730-738 p. Titre : Fracture Toughness of Wood Fiber Gypsum Panels from Size Effects Law Titre original : La Dureté de Rupture des Panneaux en Bois de Gypse de Fibre par l'Effet Loi de Taille Type de document : texte imprimé Auteurs : Aicher, Simon, Auteur ; Arvid Naess, Editeur scientifique ; Reinhardt, Hans-Wolf ; Kloke, Wolfgang, Auteur Article en page(s) : 730-738 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fiber  reinforced  materials  Gypsum  Fracture  mechanics  Size  effect  Regression  analysis  Analyse  de  régression  Effet  de  taille  Mécanique  de  rupture  Gypse  Matériaux  renforcés  de  fibres Index. décimale : 621.34 Résumé : This paper addresses the size effect of inplane bending strength as well as Mode I fracture toughness and process zone length of wood fiber-reinforced gypsum panels. Wood fiber gypsum panels represent an incombustible short fiber composite material composed of recycled paper fibers embedded in a gypsum matrix. The material, which is used for sheathing and bracing of timber frame constructions, exhibits marked fracture softening supposedly resulting in a considerable size effect. In the paper presented, in a first step Bazant's size effect law for quasi-brittle materials is derived. The parameters of this size effect law are then determined by means of nonlinear regression analysis applied to a test series with scaled single edge notched beam specimens. Detailed consideration is given to the adequacy of linear confidence intervals of the model parameters in comparison to nonlinear inferential results. Finally, the probability densities of fracture toughness and fracture process zone length are determined from the distributions of the size effect parameters by means of theory of random variables. Cet article adresse l'effet de taille de la résistance de la flexion d'inplane aussi bien que la dureté de rupture du mode I et la longueur de zone de processus des panneaux de tissu-renforcé en bois de gypse. Les panneaux en bois de gypse de fibre représentent une matière composite de fibre courte incombustible composée de fibres de papier réutilisées incorporées dans une matrice de gypse. Le matériel, qui est employé pour engainer et attacher des constructions d'armature de bois de construction, montre la rupture marquée se ramollissant censément ayant pour résultat un effet considérable de taille. Dans le papier présenté, dans d'un premier la loi d'effet de la taille Bazant d'étape pour les matériaux quasi-fragiles est dérivé. Les paramètres de cette loi d'effet de taille sont alors déterminés au moyen d'analyse non-linéaire de régression appliquée à une série d'essai avec les spécimens mesurés de faisceau entaillés par bord simple. L'attention détaillée à l'adéquation des intervalles linéaires de confiance des paramètres modèles par rapport aux résultats déductifs non-linéaires. En conclusion, les densités de probabilité de la dureté de rupture et la longueur de processus de zone de rupture sont déterminées à partir des distributions des paramètres d'effet de taille au moyen de théorie de variables aléatoires. [article] Fracture Toughness of Wood Fiber Gypsum Panels from Size Effects Law = La Dureté de Rupture des Panneaux en Bois de Gypse de Fibre par l'Effet Loi de Taille [texte imprimé] / Aicher, Simon, Auteur ; Arvid Naess, Editeur scientifique ; Reinhardt, Hans-Wolf ; Kloke, Wolfgang, Auteur . - 730-738 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°7 (Juillet 2006) . - 730-738 p. Mots-clés : Fiber  reinforced  materials  Gypsum  Fracture  mechanics  Size  effect  Regression  analysis  Analyse  de  régression  Effet  de  taille  Mécanique  de  rupture  Gypse  Matériaux  renforcés  de  fibres Index. décimale : 621.34 Résumé : This paper addresses the size effect of inplane bending strength as well as Mode I fracture toughness and process zone length of wood fiber-reinforced gypsum panels. Wood fiber gypsum panels represent an incombustible short fiber composite material composed of recycled paper fibers embedded in a gypsum matrix. The material, which is used for sheathing and bracing of timber frame constructions, exhibits marked fracture softening supposedly resulting in a considerable size effect. In the paper presented, in a first step Bazant's size effect law for quasi-brittle materials is derived. The parameters of this size effect law are then determined by means of nonlinear regression analysis applied to a test series with scaled single edge notched beam specimens. Detailed consideration is given to the adequacy of linear confidence intervals of the model parameters in comparison to nonlinear inferential results. Finally, the probability densities of fracture toughness and fracture process zone length are determined from the distributions of the size effect parameters by means of theory of random variables. Cet article adresse l'effet de taille de la résistance de la flexion d'inplane aussi bien que la dureté de rupture du mode I et la longueur de zone de processus des panneaux de tissu-renforcé en bois de gypse. Les panneaux en bois de gypse de fibre représentent une matière composite de fibre courte incombustible composée de fibres de papier réutilisées incorporées dans une matrice de gypse. Le matériel, qui est employé pour engainer et attacher des constructions d'armature de bois de construction, montre la rupture marquée se ramollissant censément ayant pour résultat un effet considérable de taille. Dans le papier présenté, dans d'un premier la loi d'effet de la taille Bazant d'étape pour les matériaux quasi-fragiles est dérivé. Les paramètres de cette loi d'effet de taille sont alors déterminés au moyen d'analyse non-linéaire de régression appliquée à une série d'essai avec les spécimens mesurés de faisceau entaillés par bord simple. L'attention détaillée à l'adéquation des intervalles linéaires de confiance des paramètres modèles par rapport aux résultats déductifs non-linéaires. En conclusion, les densités de probabilité de la dureté de rupture et la longueur de processus de zone de rupture sont déterminées à partir des distributions des paramètres d'effet de taille au moyen de théorie de variables aléatoires.