Banc de choc sur mannequins

LA SOLUTION APPORTÉEPAR LF TECHNOLOGIES

Notre client est l’Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR). L’IFSTTAR est un acteur majeur de la recherche européenne dans différents domaines tels que les transports ou les infrastructures. Ils étudient entre-autre le comportement mécanique du corps humain.

Fonctions principales

Objectif

Reproduire des impacts de choc automobile sur des mannequins ou des échantillons représentatifs de membres ou d’éléments de corps humain (par exemple : os). Le but est de mesurer les effets des chocs afin de les modéliser numériquement.

Problématique

Générer un choc à grande vitesse (jusqu’à 15 m/s), avec une grande précision et une grande régularité de vitesse malgré une force de poussée importante (jusqu’à 20 000 N), correspondant à une très grande puissance instantanée.

L’accélération et le freinage doit être quasi immédiat.

Solution et Résultat

La machine de chargement rapide a été conçue sur-mesure par LF Technologies afin de répondre au cahier des charges du client et garantir la sécurité des opérateurs.

Un moteur électrique entraîne un volant d’inertie, solidaire d’une pompe hydraulique qui transfère jusqu’à 110 cm3 d’huile par tour. Le volant d’inertie stocke une grande quantité d’énergie, autorisant une puissance instantanée allant jusqu’à 200 kW. L’huile est amenée de façon symétrique dans un système de vérins orientables, afin d’assurer un fonctionnement équivalent en traction et en compression. Un système de vannes à commande rapide assure une très grande accélération et un freinage rapide.

Les vérins d’impact sont au nombre de 4, ils fonctionnent par paire en diagonale. L’utilisation d’une paire de vérins permet d’avoir des vitesses élevées, l’utilisation des deux paires autorise une force plus élevée. Les vérins sont reliés entre eux grâce à des brides d’alliage, solidaires d’un double système de mesure de position (mesure absolue et mesure incrémentale à grande vitesse). L’ensemble constitué par les vérins est orientable à 90° autour d’un axe horizontal.

Afin de garantir la sécurité des opérateurs, la machine est équipée en plusieurs endroits de carters de protection, d’un signal lumineux et sonore (prévenant l’imminence d’un tir/impact), ainsi que d’un bouton d’arrêt d’urgence déporté permettant à un opérateur éloigné de couper l’énergie en cas d’urgence.

Le PC de commande, pouvant lui aussi être déporté, permet de régler la hauteur et l’orientation de l’impacteur. Les vérins peuvent être utilisés en traction ou en compression selon plusieurs configurations possibles.