Contribution a la comprehension du comportement dynamique de la tete et a sa modelisation elements finis en choc automobile

par FREDERIC TURQUIER

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de FRANCOIS LAVASTE.

Soutenue en 1997

à Paris. ENSAM .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Prealablement au developpement d'un modele elements finis (ef) 3d de la tete, nous avons cherche a mieux comprendre les phenomenes d'interaction crane/liquide cephalo-rachidien (lcr)/cerveau. Notre etude a porte sur la reponse a une acceleration lineaire d'une coque spherique (crane) percee d'un trou avec impedance (trou occipital), contenant une sphere pleine (cerveau) baignant dans un fluide (lcr). Nous avons realise des essais avec un modele physique concu specifiquement. L'impulsion, l'epaisseur de la couche fluide et le trou (ouvert ou ferme) ont constitue les parametres d'etude. Accelerations et pressions ont ete mesurees. En parallele, nous avons effectue sous radioss (code ef) des simulations avec une modelisation du systeme prealablement validee. La rigidite de la coque et l'impedance du trou ont complete les variables experimentales. Nous avons aussi developpe des modeles analytiques pour enrichir notre comprehension. A ete etablie une formulation analytique du champ de pression au sein du systeme, valable quelle que soit sa configuration. Deux mecanismes distincts ont pu etre degages pour expliquer des decalages de pressions vers les surpressions, similaires a ceux observes en essais avec cadavres. Lorsque la coque est fermee, le decalage resulte de la deformation de l'enveloppe. Sinon, pour des caracteristiques du systeme proches de la realite anatomique, le decalage est entierement gouverne par le trou. Finalement, en modelisation ef, pour un impact de tete a predominance translationnelle antero-posterieure, nous preconisons un maillage continu en description lagrangienne avec un corps rigide perce d'un trou pour le crane et une loi hydrodynamique visqueuse pour le lcr. Avec ces options, cette loi permet en outre de reproduire le glissement crane/cerveau. Elle s'est revelee incompatible avec le maillage inhomogene du modele ef 3d du lsbm/strasbourg que nous avons evalue. Nous pourrons pleinement exploiter nos conclusions une fois ce probleme resolu


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Informations

  • Détails : 2 VOL., 348 P.
  • Annexes : 55 REF.

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