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Publié par | profil-fouv-2012 |
Publié le | 01 septembre 2010 |
Nombre de lectures | 130 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 4 Mo |
Extrait
Tiphaine GAGNEUX Septembre 2010
Plasturgie
PROJET DE FIN D’ETUDE
Modélisation des chutes sur différents supports afin
d’établir une corrélation entre les essais sur masses
rigides et les chutes d’humains
Tiphaine GAGNEUX −PROJET DE FIN D’ETUDES− Septembre 2010
CONDENSE
Le matériel de protection contre les chutes en hauteur subit des procédures de contrôle très
strictes. Il doit répondre aux exigences de normes de sécurité afin de pouvoir être commercialisé.
Les normes européennes imposent, entre autre, des essais de chutes de masses rigides de 100kg.
Les masses rigides utilisées pour ces essais ne permettent pas de représenter précisément le
comportement du corps humain et les énergies mises en jeux. L’objectif va donc être d’établir
une corrélation entre les essais de chute réalisés à l’aide de masses rigides et les chutes
d’humains.
Nous allons nous intéresser plus particulièrement au domaine des chutes dans le cadre du
travail en hauteur ou bien encore des sauvetages en hauteur. Dans un premier temps, nous allons
modéliser le comportement de longes de sécurité lors de chutes de masses rigides guidées. Pour
cela, nous allons utiliser des longes de différents types : câble, corde statique, corde semi-
statique, et corde dynamique. L’étape suivante va être d’établir une corrélation entre les essais
réalisés à l’aide d’un mannequin équipé d’un harnais et les chutes de masses rigides guidées.
Nous en déduirons un premier facteur de conversion. Par la suite, des volontaires seront soumis à
des petites chutes, ce qui nous permettra d’établir une corrélation entre les essais sur masses
rigides guidées et les chutes d’humains équipés d’un harnais.
A chacune des étapes, nous en déduirons un facteur de conversion. On observe clairement
que celui-ci va directement dépendre de la rigidité du système et de la hauteur de chute. Dans
une dernière partie, nous établirons une méthodologie permettant de caractériser la rigidité
d’une longe à partir d’un simple essai de chute de masse rigide guidée. En connaissant la rigidité
du système, il est possible d’en déduire les facteurs de conversions adéquates qui vont nous
permettre d’obtenir une bonne approximation de la force de choc qui serait obtenue dans le cas
d’une chute de mannequin ou encore pour une chute d’humain.
En parallèle à cette étude, il a également fallu remettre en fonctionnement une machine
d’essai de fatigue pour les crampons d’alpinisme, et faire fabriquer une structure pour réaliser des
essais de tenu de la jugulaire des casques.
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Tiphaine GAGNEUX −PROJET DE FIN D’ETUDES− Septembre 2010
REMERCIEMENTS
Je remercie Matthieu Richard, responsable essais et normalisation pour avoir rendu ce stage
réalisable et pour m’avoir accordé toute sa confiance.
Je remercie Vincent Thébault et Rémi Vuillot, techniciens d’essais des produits verticalité, pour
m’avoir fait une place au sein de la tour d’essai, ainsi que pour leur précieuse aide et disponibilité
tout au long de mon stage.
Je remercie également tout les autres employés de Petzl pour leur accueil et plus
particulièrement tous les volontaires qui ont participé aux essais de chutes.
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Tiphaine GAGNEUX −PROJET DE FIN D’ETUDES− Septembre 2010
TABLE DES MATIERES
CONDENSE .................................................................................................................................................. 2
REMERCIEMENTS ........ 3
TABLE DES MATIERES .................................................................................................................................. 4
SUJET PRINCIPAL : CORRELATION MASSE RIGIDE/CORPS HUMAIN............. 5
A. PRESENTATION DE L’ENTREPRISE ......... 6
I. INFORMATIONS GENERALES .............................................................................................. 6
II. L’HISTOIRE .................................................................................................................... 6
III. ORGANISATION .............................................. 7
IV. CONTEXTE DE L’ETUDE .................................... 8
B. MODELISATION DU COMPORTEMENT DES LONGES DE SECURITE ....................................................... 10
I. TYPES DE LONGES UTILISEES ............................................................................................ 10
II. ESSAIS DE CHUTES SUR TOUR DE CHUTE DE MASSE GUIDEE .................... 10
III. MODELISATION 1 ......................................................................................................................................... 13
IV. MODELISATION 2 : CALCUL DIRECT DE LA FORCE DE CHOC 21
V. EXPLOITATION DES RESULTATS ........................................................................................................................ 25
VI. LONGES A EXTREMITES NOUEES ....................... 29
VII. CONCLUSION ............................................... 30
C. CORRELATION MASSE GUIDEE – MANNEQUIN + HARNAIS .................................................................. 31
I. DESCRIPTION DES ESSAIS HORS DE LA TOUR DE CHUTE .......................................................... 31
II. RESULTATS D’ESSAIS ..................................... 32
D. CORRELATION MASSE GUIDEE – HUMAIN+HARNAIS .......................................... 35
I. TOLERANCE HUMAINE AUX CHOCS ................................................................................... 35
II. ESSAIS SUR VOLONTAIRES - PROTOCOLE ............ 36
III. RESULTATS .................................................. 40
E. EXPLOITATION DES RESULTATS .......................................... 43
I. RIGIDITE D’UN SYSTEME ................................................................................................. 43
II. METHODOLOGIE .......... 45
III. SIMULATEUR ............................................................................................................... 47
F. BILAN DE L’ETUDE .............................. 48
I. QUELQUES CHIFFRES ..................................... 48
II. LES LIMITES ................. 48
III. DIFFICULTES RENCONTREES ........................................................................................................................... 48
IV. POINTS POSITIFS .......... 49
V. POINTS A DEVELOPPER .................................. 49
VI. CONCLUSION ............................................................................................................... 49
1ER SUJET SUPPLEMENTAIRE : CYCLAGE DES CRAMPONS D’ALPINISME ... 50
I. INTRODUCTION ....... 51
II. DESCRIPTIF .............................................. 51
III. MODELISATION ....................................................................................................... 51
IV. MISE EN PLAN DES PIECES ET FABRICATION ............................ 52
V. ASSEMBLAGE FINAL ................................. 52
VI. CONCLUSION ........... 53
2ND SUJET SUPPLEMENTAIRE : TEST « ROLL-OFF” DES CASQUES ............................................. 54
I. INTRODUCTION ............................................................................................................ 55
II. DESCRIPTION DE L’ESSAI ................................ 55
III. FABRICATION DES PIECES ET ASSEMBLAGE ......... 56
IV. CONCLUSION ............................................... 56
GLOSSAIRE ................................................................................................................ 57
LISTE DES FIGURES ..... 59
BIBLIOGRAPHIE ......... 60
ANNEXES ................................................... 61
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Tiphaine GAGNEUX −PROJET DE FIN D’ETUDES− Septembre 2010
SUJET PRINCIPAL : corrélation masse rigide/corps humain
Sujet principal
Modélisation des chutes sur différents supports
(dynamique, semi-statique, statique, câble) afin
d’établir une corrélation entre les essais sur masses
rigides et les chutes de corps humains
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Tiphaine GAGNEUX −PROJET DE FIN D’ETUDES− Septembre 2010
A. PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
L’objectif de Petzl est d’inventer des solutions concrètes pour permettre à l’homme de
progresser en hauteur avec un minimum de risques, et cela de jour comme de nuit.
Les produits Petzl sont utilisés dans 3 domaines :
Les sports liés à la verticalité : matériel pour l’alpinisme, l’escalade, la spéléologie…
Les travaux en hauteur et le secours : solutions de progression et de sécurité pour les
chantiers d’accès difficiles et les secours techniques,
Les lampes frontales pour s’éclairer en gardant les mains libres.
I. Informations générales
Le groupe Petzl est un groupe familial, indépendant, organisé en holding