Calcul d'une force lors d'un impact

[invite6f61d705]

Bonjour,

Je me présente, je suis actuellement étudiant ingénieur et je suis en train de travailler sur un projet concernant la sécurité passive d'un engin dédié à la descente des pistes de ski l'été.

Voilà, j'aimerais connaitre la force déployée lors d'un choc frontal entre l'engin, et un arbre par exemple ou un mur...enfin bref, tout cela pour savoir quels matériaux, quelle structure et quelle épaisseur je vais devoir utiliser pour absorber une partie suffisante de cette force pour que l'utilisateur soit protégé et n'encaisse pas toute l’énergie du choc...

Je me suis creusé la tête afin de trouver un résultat en Newton mais je ne débouche sur rien... Je me suis donc tourné vers l’énergie et notamment l'énergie cinétique, afin d'obtenir un résultat en joules.

Dans notre cas extrême, engin + utilisateur = 200 kg et la vitesse max = 100km/h ... je trouve donc une énergie cinétique de 77 284 Joules...je trouve ça énorme, pas vous ?

Après, je me suis dit que je pourrais diviser cette valeur par l'épaisseur sur laquelle l'objet va encaisser le coup, afin de retomber sur un résultat en Newton...mais je bloque.

Enfin bref, tout ça pour dire que je galère, et j'aimerais savoir si quelqu'un aurait une idée de comment calculer cette force. En gros, comme pour les crash tests, j'aimerais savoir quelle énergie maximale peut encaisser un corps humain, et par conséquent combien de cette énergie devra absorber l'engin...

Je ne sais pas si j'ai été assez clair...car même moi dans ce problème je me perds dans les énergies et le forces, je tourne en rond, et j'aimerais bien que quelqu'un m'aiguille un peu.

Merci d'avance !
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[curieuxdenature]

Bonjour

sur le plan pratique ce n'est pas très parlant de travailler avec la notion de force lors d'un impact.
Si on envisage de connaitre les dégâts sur un humain ou un matériel fragile on a plus intérêt à parler de décélération, donc de G négatifs encaissés par le sujet. De mémoire, il suffit de 12 G pour faire partie de l'au-delà.
En connaissant la vitesse au moment opportun il est plus facile de mesurer le temps qu'il faut pour passer à la vitesse 0.

Mais bon, si avec des bandes de caoutchouc épaisses on pouvait solutionner ce problème il n'y aurait plus de morts sur les routes.

[invitea3eb043e]

Les dégâts sur un corps humain dépendent de beaucoup de facteurs, l'âge de la personne et surtout la manière dont le corps est retenu : le bas ventre est plus fragile que le bassin.
Ceci dit, 12 G est un ordre de grandeur acceptable pour un premier travail.
Donc il faut travailler l'arrimage du passager : ceintures, air-bags...
Comme pour une voiture en somme...

[calculair]

Bonjour

L'ordre de grandeur de l'energie cinetique semble correcte.

Il faut savoir maintenant comment l'absorber.

Si on considère que le corps humain supporte une decelleration de 10 g en etant bien sanglé, la durée du freinage est environ 0,3 s

La distance de freinage est environ 4,5m

Il faut un materiau amortisseur capable de fournir une force de 20 000 N durant le temps du freinage.

Voila une estimation

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour, Rash001,
Quelques liens qui j'espère pourront, vous aider.
Cordialement.
Jaunin__

http://books.google.ch/books?id=Hiop...q=choc&f=false

http://books.google.ch/books?id=qzSm...page&q&f=false