Titre du master Amélioration du prototype de l - LBMC

Titre du master
Amélioration du prototype de l'abdomen du mannequin Thor par
simulation numérique
Titre de la Thèse en anglais
Lieu de travail principal
100% LBMC (Lyon-Bron)
Encadrant
François Bermond, Chargé de Recherche
Tel : 04 72 14 23 78, e-mail : [email protected]
Sabine Compigne, Projet Manager, Toyota Motor Europe
Tel : 04 72 81 82 93, e-mail : [email protected]
Les blessures à l’abdomen ne représentent qu’une petite proportion de l’ensemble des blessures occasionnées par les
accidents d’automobiles comparativement à celles de la tête, du thorax ou des membres. Néanmoins, leur proportion
augmente considérablement lorsque l’on considère les blessures sérieuses à sévères (AIS 3 ou plus) de l’abdomen : 8%
des lésions AIS3+, 16.5% des lésions AIS4+, et 20.5% des lésions AIS5+ (Elhagediab and Rouhana, 1998). Il a
également été démontré que les passagers arrière des voitures ont un risque 1.7 fois plus élevé de subir une lésion à
l’abdomen que les passagers avant (Martin et al., 2010).
Afin d’offrir la meilleure protection à tous les occupants de véhicule, il s’avère important de pouvoir évaluer
correctement le risque de lésions abdominales à l’aide d’un mannequin de choc biofidèle et équipé d’une
instrumentation permettant d’établir un critère de lésion pertinent. Actuellement, aucun mannequin de choc frontal
existant ne remplit ces conditions (Hanen et al., 2011). De plus, il paraît important de pouvoir différencier le risque
lésionnel pour la partie haute de l’abdomen dont les organes dits « pleins » sont largement protégés par la cage
thoracique, et pour la partie basse de l’abdomen dont les organes dits « creux » sont en partie directement exposés.
Le LBMC et TME ont réalisé une étude sur l’abdomen bas du mannequin THOR, futur mannequin réglementaire.
Un prototype a été développé en incluant les capteurs de pression abdominale (APTS) de l’IFSTTAR déjà utilisés pour la
protection des enfants (Compigne et al., 2015), (Desbats et al., 2016).
L’objectif de ce master est de se concentrer sur la simulation numérique du mannequin THOR pour améliorer le
prototype d’abdomen.
Les étapes de travail sont la simulation numérique des essais sled et torso flexion avec le mannequin THOR et le
prototype d’abdomen.
Les résultats de simulation avec le mannequin et le prototype d’abdomen seront comparés avec le mannequin et
l’abdomen standard.
Le modèle éléments finis du THOR avec le modèle du prototype abdominale permettra les améliorations du prototype
de l’abdomen bas en termes de :
Biofidelité,
Géométrie et couplage de l’abdomen haut et bas,
Influence des APTS de l’abdomen bas sur la cinématique du mannequin,
Influence des efforts internes (cage thoracique, bassin, colonne lombaire) et des efforts externes
(ceinture, airbag, volant) au mannequin sur la mesure des APTS de l’abdomen bas,
Mots-clefs : Abdomen, Mannequin de choc, modèle numérique.
Références :
Compigne, S., Masuda, M., Hanen, G., Vezin, P., Bermond, F., 2015. Proposal for a modified THOR lower abdomen
including abdominal twin pressure sensors, in: Proceedings of the 24th International Technical Conference on
the Enhanced Safety of Vehicles,. Presented at the 24th International Technical Conference on the Enhanced
Safety of Vehicles, U.S. Department of Transportation NHTSA, Gothenburg, Sweden, p. 15 p.
Desbats, R., Ammann, M., Compigne, S., Bermond, F., Vezin, P., 2016. Thor dummy prototype abdomen finite element
model development, in: Proceedings of the 22nd Congress of the European Society of Biomechanics. Presented
at the 22nd Congress of the European Society of Biomechanics, ESB, Lyon, France, p. 1 p.
Elhagediab, A.M., Rouhana, S.W., 1998. Patterns of abdominal injury in frontal automotive crashes, in: Proceedings of
the 16th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles,. Presented at the 16th
International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles, U.S. Department of Transportation
NHTSA, Windsor, Canada, pp. 327–337.
Hanen, G., Bermond, F., Compigne, S., Masuda, M., 2011. Contribution to the Improvement of Crash Test Dummies in
Order to Decrease Abdominal Injuries in Road Accidents, in: Proceedings of the 22nd International Technical
Conference on the Enhanced Safety of Vehicles,. Presented at the 22nd International Technical Conference on
the Enhanced Safety of Vehicles (ESV), U.S. Department of Transportation NHTSA, Washington D.C., The
United States of America, p. 13 p.
Martin, J.-L., Lardy, A., Compigne, S., 2010. Specificities of Rear Occupant Protection: Analysis of French Accident
Data. Presented at the 2010 IRCOBI Conference Proceedings, pp. 315–318.
Thor Abdomen Model (Desbats et al., 2016)
THOR abdomen (upper and lower part)