Modélisation de la tête de l'enfant et protection du piéton

Mettre en place des outils d'évaluation et d'optimisation des systèmes de protection de la tête du piéton enfant et adulte.

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L'objectif de ce projet est de mettre en place des outils numériques et expérimentaux d'évaluation de l'agressivité de la face avant des véhicules à l'encontre des piétons. Ce projet inclut aussi bien les modèles des segments corporels humains enfants et adultes que les méthodes de calcul de la cinématique globale du corps. En interaction avec l'industrie, des solutions sont étudiées et proposées afin d'optimiser la protection du piéton en général et de l'enfant en particulier.

Méthodologies - Etapes

L'étude comprend quatre étapes :

  • Bibliographie du piéton et de l'enfant : l'enfant sera abordé sous l'angle de sa géométrie anatomique, sous l'aspect comportemental en termes de propriétés mécaniques des tissus considérés, ainsi qu'à travers l'analyse des approches existantes de modélisation de la tête. Pour le piéton, l'étude portera sur les lésions occasionnées chez l'enfant ainsi que les zones impactées sur les véhicules concernés.
  • Modèles de la tête de l'enfant : La tête de l'enfant n'étant pas assimilable à celle de l'adulte à l'échelle près, une analyse fine de la géométrie crânienne sera réalisée en fonction de l'âge. A partir de mesures radiographiques ou par résonance magnétique nucléaire, les surfaces des enveloppes internes et externes du crâne seront déterminées en différentiant les sutures de la structure purement osseuse. Après avoir été complétés par les principaux éléments anatomiques internes, l'ensemble des composants sera importé dans un système de calcul par éléments finis. Une modélisation sera réalisée pour chaque classe d'âge significative.
  • Simulations d'accidents réels de piétons enfants : l'objectif de cette étape sera de déterminer les limites de tolérance pour l'enfant et de créer des outils de prédiction des lésions. Pour cela, trois phases seront nécessaires :
    • La simulation de la cinématique du piéton à l'impact
    • La modélisation de l'environnement (capot, sous capot, pare-brise et cadre)
    • La simulation de l'impact crânien sur la structure environnementale
  • Optimisation de la protection : En collaboration avec les fabricants de sous capots et de pare-brises, une optimisation des structures expérimentales sera réalisée vis-à-vis des lésions et des limites de tolérance déterminées durant l'étape 3. Elle devrait permettre d'améliorer la réponse infra- lésionnelle des tissus pour un choc donné et ainsi contribuer à une meilleure protection de l'individu impacté.


Partenaires scientifiques et techniques

 

 


Code du projet

Organismes de recherche et partenaires

LBSM Laboratoire des Systèmes Biomécaniques de l'Université Louis Pasteur de Strasbourg.

Principaux intervenants

Chef de projet : Rémy WILLINGER

Date de début / Durée

2004 sur une durée de 3 ans