An abstract of the thesis of

1/D
t
(mm/Mpa)
MO
E
 (
MP
a
)
25% Glue
1% Glue
PF
40%
30%
20%
10%
0%
Figure 4.5. Numerical and analytical results of bending MOE versus 1/Dt for different 
level of compaction with no gaps. 
4.3.3 Numerical Modeling of OSB with Surface Strands Loaded in Bending
To test the role of VTC strands at constant weight fraction, experiments (Rathi 
2009) and simulations were run with 20% or 40%, by weight VTC strands on the surface. 
These results were compared to control specimens with 20% or 40%, by weight normal 
strands on the surface. The same structures and configurations as in the previous study 
(chapter section 3.6.4.2) were used. Instead of loading the structures in tension, however, 
this study loaded them in bending.
Figure 4.6 shows results of 20% VTC versus 20% control as a function of 
interfacial stiffness. There was at least 7% increase in MOE in 20% VTC compared to the 
control at same 1/D
t
. This trend is the same for the case of 40% VTC but was larger – 

---

98 
there was a 33% increase in MOE for 40% VTC compared to 40% control (see Figure 
4.7). At 40% VTC, there was a continuous path of VTC strands on the surface, therefore, 
they had a larger increase in MOE. There was an effect of interface on the MOE and the 
effect was larger in the 40% VTC than in the 20% VTC (e.g. the decrease from 100% to 
1% glue was larger for 40% VTC).
Table 4.1 has a summary of simulated moduli results of Figure 4.6 and Figure 4.7 
along with the experimental data from Rathi (2009). The absolute values between 
simulations and experiments do not agree. For comparison, we looked instead at relative 
moduli between VTC specimens and controls. From experimental results, for OSB panels 
with 20% VTC, there are was a 6.9% increase in MOE; for OSB panel with 40% VTC 
addition, there was a 25% increase in MOE (Rathi 2009). The increase in MOE from 
simulations varied with different values of D
t
. From the results of Table 4.1 there was 
13.6% increase in MOE for 1% adhesive coverage, a 16.1% increase in MOE for 25% 
adhesive coverage levels, and a 26.1% increase in MOE for 100% glue. For the case of 
40% VTC, there was a 30% increase in MOE for 1% adhesive coverage, a 32% increase 
in MOE for 25% adhesive coverage and a 37% increase in MOE for 100% adhesive 
coverage. The simulations show the potential for increase in MOE is higher when the 
glue is better. Thus optimal VTC panels should optimize the glue to get the most benefit 
from the VTC strands.
In average there was 18.6% increase in MOE for 20% VTC and a 32% increase 
for 40% VTC which are larger than experimental values of Rathi (2009) but trend in the 
same direction. The simulation of 40% VTC gave closer results to experiment than the 
20% VTC. This may be because the 20% VTC had only one layer of VTC strands on 
each surface so the panel may be more influenced by the initial configuration. However, 
in the 40% VTC addition, there were more VTC strands on the surface, and less 
dependence on randomly selected structures. 
In Figure 4.6 and 4.7 the error bars represent one standard deviation in the mean 
of at least 5 different runs. In Figure 4.6 the error bars for the 20% control and 20% VTC 
overlapped. This may be because of the lack of continuous layers of VTC for the 20% 
VTC. However, for 40% VTC, there was a continuous layer of VTC strands on the 

---

99 
surface layers. At shown in Figure 4.7, there is no overlap of error bars. The error bar 
(one standard deviation) for the simulated results are listed in Table 4.1 as well. There 
were larger standard deviations for the case of 20% VTC than for 40% VTC addition. 
The error bars for 20% and 40% control were also much smaller; suggesting variability in 
VTC strand has a larger influence on the deviations.
3000.0
3500.0
4000.0
4500.0
5000.0
5500.0
6000.0
6500.0
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05