Modélisation et simulation de la tenue aux chocs des talons de chaussure femme

Modeling and simulation of the impact strength of women shoe heel

• Auteur / Autrice : Frédérick Piette Coudol
• Direction : Hervé Louche, Robert Arrieux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Chambéry
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique appliquée (Annecy1991-2006)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Impact

Éléments finis, Méthode des

Élastoviscoplasticité

Choc (mécanique)

Chaussures

Mots clés libres

Talon de chaussure

Polymère ABS

Mesures de champs thermiques et cinétiques

Résumé

Afin de satisfaire la qualité du produit, CTC effectue différents tests sur les chaussures. Dans le cas des chaussures femmes, une machine d'essai de chocs permet de tester, à la fois, la résistance d'un talon et la fixation de ce dernier à la semelle. Cependant, la mise au point de nouvelles géométries de talon, jusqu'au test de contrôle final, est très longue et coûteuse. CTC souhaite donc développer des méthodes de conception de talon plus performantes, capables de réduire les cycles de conception. L'objectif de ce travail est de modéliser et simuler cet essai de chocs sur les talons. Après une étude bibliographique sur les polymères, des essais expérimentaux ont été réalisés sur éprouvettes et sur structures. Des mesures locales de champs cinématiques et thermiques ont permis une meilleure identification du modèle de comportement. Le modèle numérique de l'essai de choc reprend les caractéristiques de la machine d'essai obtenues après instrumentation. La modélisation est validée par une comparaison entre les résultats numériques et expérimentaux portant sur des données telles que l'effort, le déplacement et les variations de température. Les résultats obtenus sont en accord avec l'expérience. La fixation semelle/talon est aussi étudiée. Une méthode, basée sur l'équilibre statique du talon, est développée. Elle permet de déterminer la configuration et le nombre d'éléments de fixation nécessaire pour obtenir une bonne fixation. L'inconnu de cette méthode est l'effort à appliquer dans le calcul statique, ce dernier est déterminé par une simulation reprenant la géométrie de la semelle et du talon

Ln order to satisfy the product quality, CTC carries out various tests on the shoes. Ln the case of women shoes, a testing machine of shocks makes possible to test, at the same time, the resistance of a heel and fixing of this sole with the heel. However, the development of new heel geometries, until the final test of control, is very long and expensive. CTC thus wishes to develop methods of heel design more powerful, able to reduce the design cycles. The objective of this work is to model and simulate this impact test on the heels. After a bibliographical study on polymers, experimental tests were realized on test-pieces and structures. Local measurements of kinematics and thermals fields allowed a better identification of the behaviour model. The digital model of the impact test takes the characteristics of the testing machine obtained after instrumentation. Modelling is validated by a comparison between the numerical and experimental results relating to data such as the effort, the displacement and the temperature variations. The results obtained are in agreement with the experiment. Sole/heel fixing is also studied. A method, based on the static balance of the heel, is developed. It makes possible to determine the configuration and the number of fasteners necessary to obtain a good fixing. The unknown of this method is the effort to be applied in static calculation, this last is determined by simulation taking again the geometry of the sole and the heel