Validation de modèles humains détaillés et personnalisés en posture semi-allongée dans des conditions de choc.

Le Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs (LBMC UMR_T9406) est une unité mixte de recherche entre l’Université Gustave Eiffel et l’Université Claude Bernard Lyon 1.

Le LBMC est composé de plus de 80 membres (45 permanents, environ 30 doctorants et 10 CDD et post-doc) auxquels s'ajoutent une vingtaine de stagiaires accueillis chaque année. Les compétences des membres du LBMC sont multiples : biomécanique des chocs, mécanique des structures, incertitudes, biomécanique des tissus, anatomie et chirurgie, ergonomie physique, biomécanique du mouvement, biomécanique musculosquelettique.

En lien avec des défis sociétaux, le LBMC conduit des recherches, selon deux thèmes :

• Faciliter les déplacements (véhicules automatisés, autonomie des déplacements)
• Maintenir le corps en bonne santé (maintien des capacités fonctionnelles, l’implant dans son environnement).

Contexte:

L'étude de nouvelles postures de repos semi-allongées dans les véhicules soulève la question de leur sécurité. Les modèles numériques de corps humain utilisés pour les simulations d'impact atteignent un haut niveau de réalisme mais nécessitent une validation pour ces nouvelles postures. Le projet ENOP développe de nouvelles données de référence collectées sur sujets d'anatomie

Objectifs et approche : L’objectif de ce stage sera de comparer la réponse du modèle aux résultats d'essais du projet ENOP, puis d’étudier les paramètres affectant la réponse du modèle.

Le modèle humain en éléments finis sera d'abord positionné en s'appuyant sur des scans de surface, puis soumis à une décélération. Après personnalisation à partir d'un CT-scan, de nouvelles simulations seront réalisées.

Le travail consistera à :

• Positionner le modèle dans PIPER en utilisant les outils disponibles.
• Personnaliser le modèle grâce à un morphing basé sur des segmentations de CT-scan.
• Lancer des simulations et comparer les résultats (cinématique et efforts) aux données expérimentales à l'aide de scripts Python.

De profil mécanicien avec des bases solides en mécanique des structures et méthodes numériques, une première expérience et un intérêt en modélisation éléments finis seraient des plus afin d’être efficace au plus vite.

Les travaux seront réalisés dans le cadre des projets en cours GHBMC (Global Human Body Modelling Consortium) et ENOP (déjà cité) auxquels le LBMC participe et permettra des interactions avec des acteurs industriels et des académiques internationaux.

Le stage permettra de se familiariser avec :

• la modélisation éléments finis avec des modèles humains (état de l'art) et code de calcul industriel,
• les techniques de segmentation d'imagerie médicale et de personnalisation de modèle (d'actualité avec la thématique de la médecine personnalisée)
• la recherche collaborative en partenariat public privé.