Analyse accéléromètrique pour l'optimisation de la performance et la prévention des risques en cyclisme

par Samuel Crequy

Projet de thèse en Sciences - STS

Sous la direction de Xavier Chiementin et de William Bertucci.

Thèses en préparation à Reims , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne) , en partenariat avec (GRESPI) Groupe de Recherche En Sciences Pour l'Ingénieur (laboratoire) et de Equipe MAN-GRESPI (equipe de recherche) depuis le 26-10-2011 .


  • Résumé

    Le cycliste est soumis à des vibrations lors des entraînements et des compétitions. Ces vibrations sont dues aux sollicitations du revetement de la route qui peux présenter des irrégularités comme les dos d'ânes, nids de poules, les pavés. Ces différentes sollicitations peuvent être néfastes pour le cycliste et notamment sur les membres supérieurs. Elles sont à l'origine du 'syndrome des vibrations' regroupant les affections ostéo-articulaires : (arthrose hyperostosante du coude, maladies de KIENBÖCK et de KÖHLER) et les troubles angioneurotiques (syndrome de RAYNAUD). Lorsqu'on parle de vibrations dans le corps humain, nous devons distinguer deux types de vibrations : les vibrations globales au corps et les vibrations au système main-bras. Cette distinction entraînent des normes différentes et donc des protocoles de mesures différents. La transmission de vibrations au corps dépend de la position de celui-ci. Les effets des vibrations sont donc complexes. L'exposition à des vibrations globales du corps provoque des mouvements et des effets dans l'organisme, qui peuvent entraîner un inconfort, affecter négativement les performances et présenter un risque pour la santé et la sécurité. Dans le cas du le système main-bras, les troubles peuvent être de quatre types : troubles vasculaires, troubles neurologiques, syndrome du canal carpien et troubles musculo squelletiques [Friden, 2001] [Bovenzi 1986] [Pyyko 1986] [Taylor 1988]. Elles sont à l'origine du 'syndrome des vibrations' regroupant les affections ostéo-articulaires : (arthrose hyperostosante du coude, maladies de KIENBÖCK et de KÖHLER) et les troubles angioneurotiques (syndrome de RAYNAUD).. Malgré cette norme des études ont étés réalisés pour mesurer l'accélération directement sur l'articulation souhaitée afin d'obtenir des accélérations non pondérées. [Starck 1989] [Pekkarinen 1989]. L'avantage de telle méthode est de considérer l'absorption de l'énergie vibratoire et de la force de préhension. En 1990, Griffin emploi le vibromètre laser pour déterminer les accélérations. Cependant, cet outil est limité à la mesure dans une direction, or la vibration du corps ne peut être assujettie à une vibration uniaxiale. En parallèle des études se tournent vers la modélisation analytique et numérique du système main-bras ou du corps en vibrations globales. La modélisation du transfert vibratoire est complexe par le nombre de paramètres très important que fournisse la position de la personne et semple propre à chaque utilisation. [Garg 1976] puis [Dassem 1996] ont utilize des linear lumped mass models have been used to predict human responses to both uni-directional vertical vibrations and multi-directional vibrations. [Kitazaki 1997], [Nigam, 1987], ont déterminé des modèles simple masse ressort pour décrire les vibrations globales du corps. [Cho 2001] affirme que the mechanical response of human body dans un véhicule can be predicted reasonably well using our 9 DOF biomechanical model. Des études plus récentes modélisent et donne des valeurs des systèmes masse ressort pour une personne assise {Nawayseh, 2009]. {Subashi, 2008] étudie l'effet des postures sur la modélisation. Plus particulièrement pour un système main bras, [Kihlberg 1995] montre que la réponse vibratoire du système main bras est identique suivant une sollicitation par un impact ou par des excitations sinusoïdales. Son étude montre également que la force de préhension influe sur la fonction de transfert. Notamment une force de préhension plus grande, fait baisser les résonances. [Besa 2007] met en lien l'impédance du système main-bras avec la vibration mesuré sur l'outil et y présente des courbes de pondération. Récemment [Adewusi 2010] propose un modèle main bras En vélo,…. Décrire la nécessité du modèle, du papier, ref biblio [Akuthota 2005] met en evidence le risque du syndrome du nerf carpien pour des longues sortie en cycle. Paris Roubaix, temps de route, exposition, norme? Cette thèse considère les aspects des trois derniers paragraphes. La partie 2 explicite la théorie des vibrations du corps, introduit les normes en vigueur et explicite les effets de résonance en dynamique des structures. Cette partie propose également un système à 6ddls pour illustrer les vibrations des systèmes mains bras chez le cycliste et un modèle à n ddls pour le cycle. Les paramètres de cette modélisation sont déterminés par la partie 3. Cette partie fera l'objet d'une corrélation entre la perception des vibrations et les accélérations mesurées. Enfin la partie 4 sera le sujet d'une validation du modèle sur route pavée et propose de comparer les valeurs aux normes en vigueur.

  • Titre traduit

    Accelerometer analysis for optimizing performance and risk prevention in cycling


  • Pas de résumé disponible.