Enrichissement des modèles physique et numérique de la tête en vue de mieux représenter la cinématique cérébrale lors d'un choc
Auteur / Autrice : | Paramasiven Rungen |
Direction : | Pascal Drazetic |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie mécanique |
Date : | Soutenance en 2004 |
Etablissement(s) : | Valenciennes |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les recherches menées ont tenté de démontrer l'importance des lésions cérébrales via des tests réalisés sur des cadavres humains ou animaux. Les inconvénients de ces essais sont la lourdeur de la préparation des sujets, la non-répétitivité des essais et l'âge des cadavres. Les animaux quant à eux ont leur morphologie différente de celle de l'être humain et ils demandent encore plus d'investissement pour corréler les résultats obtenus avec la réponse humaine. Le plan expérimental présenté dans cette recherche s'articule autour du développement d'un modèle de tête 2D. Nous avons réalisé le modèle en prototypage rapide où un cerveau en gel de silicone est utilisé. Il est sollicité par un impact pendulaire et avec la vidéo rapide, nous avons obtenu la cinématique intracrânienne. Avec une description Lagrangienne, les niveaux de déformation engendrés dans le cerveau ont été calculés afin d'établir une cartographie. Ces résultats ont été utilisés pour valider des modèles EF 2D et 3D. Ces modèles ont été par la suite enrichis en modélisant les ventricules et une couche de LCR afin de quantifier leur influence sur le comportement intracérébral. Ceci a permis de réduire les déformations dans le volume intracrânien et à la surface du cerveau en y autorisant un mouvement relatif. Enfin, une méthodologie de reconstruction d'accidents moto a été développée. Une expérimentation représentative d'un accident (choc latéral moto/voiture) a été réalisée ainsi que son modèle numérique (en multicorps). Les sollicitations dynamiques obtenues à partir de la tête du mannequin ont été appliquées aux modèles EF 3D de tête afin d'étudier la cinématique intracérébral durant ce choc dynamique réel.