Modélisation par éléments finis du bassin humain en configuration de chocs automobile

par Benoît Besnault

Thèse de doctorat en Sciences appliquées, génie mécanique, construction mécanique

Sous la direction de François Lavaste.

Soutenue en 1999

à Paris, ENSAM .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail est le fruit d'une collaboration entre le Laboratoire de Biomécanique et le LAB PSA Peugeot Citroe͏̈n Renault - Accidentologie, Biomécanique, Comportement Humain. Le modèle éléments finis du bassin a pour but la prédiction des lésions dans le cadre des chocs automobiles, en adaptant les lois de matériaux et la géométrie. La première partie concerne une étude accidentologique portant sur des cas réels de chocs frontaux et latéraux afin d'évaluer le nombre et le type de lésions rencontrées. La deuxième étape consiste en une définition optimisée de la géométrie du bassin osseux. A partir de paramètres issus d'une étude statistique, le krigeage (déformation non homothétique) permet d'obtenir un maillage adapté à chaque morphologie à partir d'un maillage moyen et d'évaluer l'influence de la géométrie sur la réponse d'un modèle éléments finis. La troisième partie se focalise sur une procédure de maillage de l'os du bassin à partir de coupes scanner avec pour but l'obtention d'un maillage volumique, en utilisant une technique applicable à d'autres segments du corps humain. Des plaques représentent l'os cortical, partie la plus résistante du bassin, et des éléments briques pour l'os spongieux. En appliquant le krigeage aux bassins décharnés testés en dynamique et de géométrie connue, douze maillages ont été obtenus pour modéliser chaque essai individuellement. Le phénomène de la fracture osseuse est modélisé en utilisant une loi de matériau avec une limite de rupture ; une loi viscoélastique est utilisée pour simuler le comportement de l'os spongieux. Ainsi les réponses des modèles personnalisés reproduisent celles des expérimentations, et sont en accord avec les conclusions faites par H. Guillemot (CEESAR). Un modèle lésionnel à géométrie adaptative est obtenu avec une simulation réaliste des fractures. Ce modèle s'intégrera à terme au modèle etre humain complet des constructeurs automobiles français pour développer de nouveaux moyens de retenue.

  • Titre traduit

    Finite element model of the human pelvis in car crash circonstances


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Informations

  • Détails : 1 vol. (177 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 90 réf.

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  • Bibliothèque : Arts et Métiers ParisTech. Centre d'enseignement et de recherche. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
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