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Craveur, Jean-Charles. Système d'expertise de type virtual testing pour la modélisation numérique du contact d'un équipement de protection des voies respiratoires

Craveur, Jean-Charles (2007). Système d'expertise de type virtual testing pour la modélisation numérique du contact d'un équipement de protection des voies respiratoires.

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Résumé en francais

Le développement d'une méthodologie et des outils numériques associés a permis de mettre en place une procédure d'expertise des équipements de protection des voies respiratoires en termes d'étanchéité et de confort. En conséquence, l'évaluation par la simulation numérique des performances des nouveaux concepts proposés par l'industrie peut désormais limiter le nombre de prototypes et le nombre d'essais. Le travail réalisé comporte des aspects biomécaniques et expérimentaux, et des aspects numériques à la fois en termes de modélisation et de développement d'outils spécifiques. Trois difficultés principales ont été traitées. Les surfaces en contact sont souples, de géométries très complexes, toutes différentes (les visages), et soumises à de grands glissements relatifs. Les algorithmes de contact ont été considérablement améliorés, en particulier par le lissage de la surface de projection, la réactualisation des couples nœuds-faces lors du glissement, une stratégie de résolution par itérations découplées, et l'inversion du système matriciel par un sparse solver. L'analyse des différentes images (scanner CT et IRM), une procédure particulière d'essais et un recalage par éléments finis ont permis de déterminer les propriétés biomécaniques des tissus mous (épaisseurs, coefficients des lois de comportement décrivant le matériau " peau ") sur les têtes d'individus susceptibles de porter l'équipement de protection. Une méthode originale de maillage automatique 3D a été développée pour mailler les tissus mous d'un visage, à partir de l'acquisition de la surface externe de ce visage par un scanner DSP et des paramètres physiques associés au groupe morphologique de l'individu.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Collombet, Francis
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Génie Mécanique de Toulouse (LGMT)
Mots-clés libres :Modélisation numérique - algorithmes de contact - extrusion nodale - maillage 3D de la tête - comportement de la peau - indentation - épaisseur de la peau - étanchéité et confort d'un masque
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :27 Mar 2008 18:08